全氟醚橡膠是一種合成彈性體,一四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚(CF3-O-CF=CF2)和通式為CF2=CFORfX(X為-COOR,-CN、-OC6H5)的三元共聚物,是一種完全不含C-H鍵的橡膠。
全氟醚橡膠具有極好的耐熱性、抗化學(xué)性、密封持久性以及抗爆性,主要用于三大領(lǐng)域:一是應(yīng)用于化工生產(chǎn)裝置,全氟醚橡膠O形圈、墊圈、隔膜、填料等產(chǎn)品多應(yīng)用于泵、閥門等產(chǎn)品的閥座以及高溫、強(qiáng)腐蝕性場所;二是用于能源開發(fā)領(lǐng)域,在介質(zhì)腐蝕、高溫、高壓、輻射環(huán)境等苛刻的工況條件下,只有全氟醚橡膠才能適應(yīng);三是應(yīng)用于宇航領(lǐng)域,由于突出的化學(xué)穩(wěn)定性,全氟醚橡膠制成的橡膠制品,還可以用于太空飛行和火箭發(fā)射等宇航領(lǐng)域。不同的全氟醚橡膠,其單體的分子結(jié)構(gòu)和組分有所差異,故其性能也有一定的區(qū)別,必須對使用環(huán)境進(jìn)行分析,確定生膠的適宜品種,才能獲得好的應(yīng)用效果。
最早研究開發(fā)全氟醚彈性體的是美國杜邦公司,是該公司于60年代末為耐液體火箭燃料二研究的密封材料。之后,前蘇聯(lián)在航天科技的發(fā)展過程中未來解決火箭推進(jìn)劑中的強(qiáng)氧化劑和高溫氣體的密封問題,也開發(fā)了一種三元共聚的全聚醚橡膠。80年代末,日本大金公司在購買俄羅斯全氟醚專利的基礎(chǔ)上,通過二次開發(fā)改進(jìn)合成了全氟甲基乙烯基醚和四氟乙烯的二元全氟醚橡膠。
目前,全球全氟醚橡膠市場上,杜邦公司的全氟醚橡膠制品是行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿,質(zhì)量相對較好,種類也較為齊全。杜邦的全氟醚橡膠產(chǎn)品在中國市場上也占據(jù)較大的市場份額,但是為了保護(hù)本公司的技術(shù)專利,杜邦公司目前只向外出售全氟醚橡膠制品,不出售膠料。除杜邦外,3M、肖旭子、大金、蘇威等大型跨國企業(yè)也生產(chǎn)銷售全氟醚橡膠產(chǎn)品,在全球市場上均占有重要的地位。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的 《2017-2021年中國全氟醚橡膠行業(yè)市場發(fā)展現(xiàn)狀及投資前景研究報(bào)告》顯示,同樣是為了解決火箭發(fā)動機(jī)中密封件的問題,中國在20世紀(jì)70年代開始開展全氟醚橡膠的研究,初期四川晨光化工研究院參照杜邦公司全氟醚橡膠的合成路線開展研究,但由于合成路線較長、生產(chǎn)過程毒性較大等原因最終放棄。1985年,航天703所成功研制了F-400型全氟醚橡膠,隨后航空621所也加入研究行列。目前,我國航天領(lǐng)域中應(yīng)用的全氟醚橡膠主要是航天703所研制的7110和7114全氟醚橡膠。其中7110全氟醚橡膠低溫性能尤其突出,可在-45℃-350℃內(nèi)滿足密封要求,在我國運(yùn)載火箭的密封件中廣為應(yīng)用,7114則可在含偏二甲肼火箭密封體系中運(yùn)用,其適用溫度也可達(dá)-45℃-350℃。
行業(yè)分析師表示,中國的全氟醚橡膠的生產(chǎn)技術(shù)水平和工業(yè)化程度與美日等國還有較大的差距,尤其是高端產(chǎn)品系列的質(zhì)量和性能還有較大的改善和進(jìn)步空間?,F(xiàn)階段,國產(chǎn)全氟醚橡膠產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域,而在能源開發(fā)和化工裝置等領(lǐng)域中,全氟醚橡膠產(chǎn)品的需求還依賴進(jìn)口,國內(nèi)全氟醚橡膠產(chǎn)品的供應(yīng)商基本上都是杜邦、3M、大金等品牌的進(jìn)口商。整體上來看,中國全氟醚橡膠行業(yè)發(fā)展相對緩慢,進(jìn)一步的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程需要依托技術(shù)研發(fā)上的突破