1、概述
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入,赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性,在航天、航空、汽车、石油和家用电器等领域得到了广泛应用,是国防尖端工业中无法替代的关键材料。自从1943年以来,先后开发出聚烯烃类氟橡胶、亚硝基氟橡胶、四丙氟橡胶、磷腈氟橡胶以及全氟醚橡胶等品种。氟橡胶的主要性能有稳定性佳、耐高温性、耐老化性等。
氟橡胶的主要性能
性能 |
简介 |
稳定性佳 |
氟橡胶具有高度的化学稳定性,是目前所有弹性体中耐介质性能最好的一种。26型氟橡胶耐石油基油类、双酯类油、硅醚类油、硅酸类油,耐无机酸,耐多数的有机、无机溶剂、药品等,仅不耐低分子的酮、醚、酯,不耐胺、氨、氢氟酸、氯磺酸、磷酸类液压油。23型氟胶的介质性能与26型相似,且更有独特之处,它耐强氧化性的无机酸如发烟硝酸、浓硫酸性能比26型好,在室温下98%的HNO3中浸渍27天它的体积膨胀仅为13%~15%。 |
耐高温性 |
氟橡胶的耐高温性能和硅橡胶一样,可以说是目前弹性体中最好的。26-41氟胶在250℃下可长期使用,300℃下短期使用;246氟胶耐热比26-41还好。在300℃×100小时空气热老化后的26-41的物性与300℃×100小时热空气老化后246型的性能相当,其扯断伸长率可保持在100%左右,硬度90~95度。246型在350℃热空气老化16小时之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后保持良好弹性,在400℃热空气老化110分钟之后,含有喷雾炭黑、热裂法炭黑或碳纤维的胶料伸长率上升约1/2~1/3,强度下降1/2左右,仍保持良好的弹性。23-11型氟胶可以在200℃下长期使用,250℃下短期使用。 |
耐老化性 |
氟橡胶具有极好的耐天候老化性能,耐臭氧性能。据报导,DuPont开发的VitonA在自然存放十年之后性能仍然令人满意,在臭氧浓度为0.01%的空气中经45天作用没有明显龟裂。23型氟橡胶的耐天候老化、耐臭氧性能也极好。 |
真空性能 |
26型氟橡胶具有极好的真空性能。246氟橡胶基本配方的硫化胶真空放气率仅为37×10-6毫升/(秒*厘米^2)。246型氟橡胶已成功应用在10-9乇的真空条件下。 |
电性能 |
23型氟橡胶的电性能较好,吸湿性比其他弹性体低,可作为较好的电绝缘材料。26型橡胶可在低频低压下使用。 |
透气性小 |
氟橡胶对气体的溶解度比较大,但扩散速度却比较小,所以总体表现出来的透气性也小。据报导,26型氟橡胶在30℃下对于氧、氮、氦、二氧化碳气体的透气性和丁基橡胶、丁橡胶相当,比氯丁胶、天然橡胶要好。 |
低温性能 |
氟橡胶的低温性能不好,这是由于其本身的化学结构所致,如23-11型的Tg>0℃。实际使用的氟橡胶低温性能通常用脆性温度及压缩耐寒系数来表示。胶料的配方以及产品的形状(如厚度)对脆性温度影响都比较大,如配方中填料量增加则脆性温度敏感地变坏,制品的厚度增加,脆性混同度也敏感地变坏。 |
耐辐射性 |
氟橡胶的耐辐射性能是弹性体中比较差的一种,26型橡胶辐射作用后表现为交联效应,23型氟橡胶则表现为裂解效应。246型氟橡胶在空气中常温辐射在5×107仑的剂量下性能剧烈变化,在1×107仑条件下硬度增加1~3度,强度下降20%以下,伸长率下降30%~50%,所以一般认为246型氟橡胶可以耐1×107仑,极限为5×107仑。 |
数据来源:观研天下整理
根据观研报告网发布的《中国氟橡胶行业现状深度研究与发展前景分析报告(2023-2030年)》显示,在产业链方面,氟橡胶行业上游以VDF(偏氟乙烯)为主要成分,与HEP(六氟乙烯)共聚,或进一步再与TFE(四氟乙烯)反应而成,主要原材料是萤石加工制成的氢氟酸;下游主要包括汽车、航空、化工等工业领域,作为密封材料、耐介质材料以及绝缘材料。
氟橡胶行业产业链图解
数据来源:观研天下整理
2、供给市场分析:氟橡胶行业产量保持增长
近年来,我国氟橡胶行业产量一直保持增长趋势。根据数据显示,2021年中国氟橡胶累计产量达到了89910.8万条,累计增长10.8%,预计2022年产量将持续增加。
数据来源:观研天下整理
3、需求市场分析:汽车产业向好发展,驱动氟橡胶行业需求及市场规模增长
在氟橡胶消费结构中,汽车工业约占60%,石油化工约占15%,航空航天及其他行业占25%。
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氟橡胶行业应用简介
数据来源:观研天下整理
近年来,随着汽车产业持续向好发展,汽车发动机室的温度增高,改性燃料和强腐蚀性发动机燃油的使用日益普遍,氟橡胶以其优良的耐磨性、耐油性及其可靠性等,具有较高的实用价值,其用量在汽车领域逐渐上升,甚至比以往更为广泛地用于汽车的密封材料。根据数据显示,2022年中国汽车销量达到2628万辆,同比增长2.20%,产量达2702万辆,同比增长3.48%;2023年1-5月,我国汽车产销分别完成1068.7万辆和1061.7万辆,同比均增长11.1%。
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因此,汽车作为氟橡胶行业最大的应用领域,其产销量的增长带动氟橡胶需求及市场规模的上升、扩大。根据数据显示,2020年全球氟橡胶需求量约为4万吨,我国约为1.5万吨。同时,我国氟橡胶行业市场规模从2017年的3.28亿元增长至2021年的4.8亿元,预计2029年市场规模将达到11亿元。
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4、氟橡胶(FPM)行业仍然存在较多发展阻碍,企业、政府合力有望破除困境
而现阶段,我国氟橡胶(FPM)行业仍然存在较多发展阻碍,比如技术水平落后、企业恶性竞争、高端产品依赖进口、评价体系有待完善等。
我国氟橡胶(FPM)行业发展阻碍
数据来源:观研天下整理
针对上述问题,我国氟橡胶(FPM)行业要想持续性健康快速发展,需要企业、政府合力破除,例如企业加强自身技术研发、提高产品质量等,国家需制定相关评价体系和加强市场价格监管等。(WYD)
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