GB/T 30308-2013 氟橡胶 通用规范和评价方法

　　ICS 83. 060 G 35

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 30308—2013

　　氟橡胶 通用规范和评价方法

　　Fluoroelastomers—Generalspecification andprocedureofevaluation

　　2013-12-31发布 2014-09-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 30308—2013

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本标准由中国石油和化学工业联合会提出 。

　　本标准由全国橡胶与橡胶制品标准化技术委员会(SAC/TC35)归 口 。

　　本标准负责起草单位 :上海三爱富新材料股份有限公司 、中昊晨光化工研究院有限公司 。

　　本标准主要起草人 :张斌 、沈青 、唐颖 、侯艳 。

　　Ⅰ

　　GB/T 30308—2013

　　氟橡胶 通用规范和评价方法

　　1 范围

　　本标准规定了氟橡胶的分类与牌号 、技术要求和评价方法以及标志 、包装 、运输和贮存 。

　　本标准适用于经乳液聚合制得的氟橡胶 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 528—2009 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定

　　GB/T 531. 1 硫化橡胶或热塑性橡胶 压入硬度试验方法 第 1部分 :邵氏硬度计法(邵尔硬度) GB/T 533—2008 硫化橡胶或热塑性橡胶 密度的测定

　　GB/T 1232. 1 未硫化橡胶 用圆盘剪切黏度计进行测定 第 1部分 : 门尼黏度的测定

　　GB/T 1690—2010 硫化橡胶或热塑性橡胶 耐液体试验方法

　　GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验

　　GB 3778—2011 橡胶用炭黑

　　GB/T 5576 橡胶和胶乳 命名法

　　GB/T 5577 合成橡胶牌号规范

　　GB/T 6038—2006 橡胶试验胶料 配料 、混炼和硫化 设备及操作程序

　　GB/T 7759—1996 硫化橡胶 、热塑性橡胶 常温 、高温和低温下压缩永久变形测定

　　GB/T 19187 合成生胶抽样检查程序

　　HG/T 3928—2007 工业活性轻质氧化镁

　　3 分类与牌号

　　3. 1 分类

　　按 GB/T 5576规定 ,氟橡胶分为三大类 ,分别为 FKM、FEPM、FFKM。

　　其中 :FKM— 表示聚合物链中含有氟 、全氟烷基或全氟烷氧基取代基的氟橡胶 ;

　　FEPM— 表示四氟乙烯和丙烯的共聚物 ;

　　FFKM— 表示聚合物链中所有的取代基氟 、全氟烷基或全氟烷氧基的全氟橡胶 。

　　3.2 牌号

　　3.2. 1 规则

　　按 GB/T 5577规定 ,氟橡胶牌号由两个字符组构成 :

　　a) 第一字符组给出氟橡胶品种代号信息 ;

　　b) 第二字符组给出氟橡胶特征信息 , 由四位阿拉伯数字组成 。

　　其中 :

　　1

　　GB/T 30308—2013

　　— 第一至三位代表聚合单体 :2代表 “偏二氟乙烯 ”, 3 代表 “三氟氯乙烯 ”, 4 代表 “四氟乙烯 ”, 6代表 “六氟丙烯 ”;

　　— 第四位用于区分门尼黏度 。 1 代表门尼黏度最低 ,从 2-9代表门尼黏度逐渐递增 ,0 代表暂不规定该牌号门尼黏度范围值 。

　　3.2.2 格式

　　氟橡胶牌号格式如下 : ×××× ××××

　　→ 第二个字符组 :氟橡胶的特征信息

　　→ 第一个字符组 :氟橡胶品种代号示例 :

　　2

　　FKM 246 1

　　→

　　→

　　→

　　

　　用于区分门尼黏度 ,表示 FKM2461是 FKM246最低门尼黏度产品聚合单体组成为偏二氟乙烯 、四氟乙烯 、六氟丙烯

　　聚合物链中含有氟 、全氟烷基或全氟烷氧基取代基的氟橡胶代码

　　目前已有的氟橡胶牌号参见附录 A。

　　4 技术要求和评价方法

　　4. 1 技术要求

　　氟橡胶性能至少应包括表 1所列各项 。

　　本标准仅给出了 FKM26、FKM246的技术要求(见表 1) ,其他氟橡胶(FKM23、FKM24、FEPM) 的性能指标参见附录 B。

　　表 1 技术要求

　　性 能

　　指 标

　　试验方法

　　FKM2601

　　FKM2602

　　FKM2603

　　FKM2604

　　FKM2461

　　FKM2462

　　FKM2463

　　生 胶

　　外观

　　白色至淡黄色弹性体

　　目视法

　　密度/(g/cm3 )

　　1. 78~ 1. 84

　　1. 82~ 1. 88

　　GB/T 533—2008 A法

　　门尼黏度 ,ML(1+10)121℃

　　5~ 45

　　46~ 60

　　61~ 100

　　101~ 200

　　15~ 40

　　41~ 65

　　66~ 130

　　GB/T 1232. 1

　　硫 化 胶

　　拉伸强度/MPa ≥

　　11. 0

　　10. 0

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　拉断伸长率/% ≥

　　150

　　180

　　硬度(邵尔 A)

　　70~ 85

　　70~ 85

　　GB/T 531. 1

　　压缩 永 久 变 形 率 (200 ℃ , 70 h) 压缩率 :25% ≤

　　30

　　35

　　GB/T 7759—1996 A 型试样

　　耐液 体 性 能 (150 ℃ , 70 h)

　　质量变化率/% ≤

　　5

　　5

　　GB/T 1690—2010

　　Ⅱ 型试样

　　IRM903标准油

　　GB/T 30308—2013

　　表 1 (续)

　　性 能

　　指 标

　　试验方法

　　FKM2601

　　FKM2602

　　FKM2603

　　FKM2604

　　FKM2461

　　FKM2462

　　FKM2463

　　硫 化 胶

　　热空气老化(250 ℃ ,70 h) a

　　拉伸强度/MPa ≥

　　9. 0

　　10. 0

　　GB/T 3512

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　拉断伸长率/% ≥

　　120

　　160

　　a 用户如需要老化后性能的变化率数据 , 由供需双方协商 。

　　4.2 评价方法

　　按附录 C制备试样 ,按表 1所列试验方法对相关性能进行评价 。

　　5 检验规则

　　5. 1 组批

　　检验以批为单位 , 以相同原料 、相同配方 、相同工艺聚合的橡胶为一批 ,每批质量不超过 1 200 kg。

　　5.2 检验分类

　　检验分为型式检验和出厂检验 。

　　5.3 检验项目

　　5.3. 1 型式检验

　　型式检验项目为 4. 1规定的所有项目(性能) 。在正常情况下 ,每六个月至少进行一次型式检验 。有下列情况之一时 ,应进行型式检验 :

　　a) 转产或新产品投产时 ;

　　b) 原料 、配方或工艺条件改变时 ;

　　c) 长期停产后 ,恢复生产时 ;

　　d) 出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时 ;

　　e) 国家质量监督机构提出要求时 ;

　　f) 合同规定 。

　　5.3.2 出厂检验

　　出厂检验按下列项目进行逐批检验 :

　　a) 外观 ;

　　b) 密度 ;

　　c) 门尼黏度 ;

　　d) 拉伸强度(不包括老化后) ;

　　e) 拉断伸长率(不包括老化后) ;

　　f) 硬度(邵尔 A) 。

　　3

　　GB/T 30308—2013

　　5.4 合格判据

　　5.4. 1 型式检验项 目 ,全项通过检验为合格 。

　　5.4.2 出厂检验项 目 ,全项通过检验为合格 。若某项不能通过检验 ,应重新自该批产品中取双倍样品对该项进行复验 ,若复验通过检验 ,该批合格 ;反之 ,则该批产品不合格 。

　　6 标志、包装、运输和贮存

　　6. 1 标志

　　产品的包装箱上应有清晰牢固的标志 ,标志的内容至少包括 :产品名称 、型号 、批号 、净含量 、生产 日期 、贮存期 、生产厂名称 、生产厂址及本标准编号 。

　　6.2 包装

　　6.2. 1 产品密闭包装于聚乙烯塑料袋中 ,然后放入产品包装箱 ,每箱净含量 20kg或 25kg。也可根据合同要求进行包装 。

　　6.2.2 每个包装上应附有合格证 。

　　6.2.3 每批产品应附有质量检验报告单 。质量检验中应至少包括外观 、密度 、门尼黏度 、拉伸强度(不包括老化后) 、拉断伸长率(不包括老化后) 、硬度(邵尔 A)等内容 。

　　6.3 运输

　　避免日晒 、雨淋 。

　　6.4 贮存

　　产品应贮存在清洁 、阴凉 、通风 、干燥的环境中 ,应远离热源 ,堆码高度不得超过 5层 ,贮存有效期为5 年 。

　　4

　　GB/T 30308—2013

　　附 录 A

　　(资料性附录)

　　氟橡胶牌号

　　目前已有氟橡胶牌号列于表 A. 1。

　　表 A. 1 氟橡胶牌号

　　牌 号

　　单 体 组 成

　　门尼黏度 ,ML(1+10)121 ℃

　　FKM2301

　　偏二氟乙烯 、三氟氯乙烯

　　75~ 100, ML(4+4)160 ℃

　　FKM2311Q

　　偏二氟乙烯 、三氟氯乙烯

　　—

　　FKM2601

　　偏二氟乙烯 、六氟丙烯

　　5~ 45

　　FKM2602

　　偏二氟乙烯 、六氟丙烯

　　46~ 60

　　FKM2603

　　偏二氟乙烯 、六氟丙烯

　　61~ 100

　　FKM2604

　　偏二氟乙烯 、六氟丙烯

　　101~ 200

　　FKM2461

　　偏二氟乙烯 、四氟乙烯 、六氟丙烯

　　15~ 40

　　FKM2462

　　偏二氟乙烯 、四氟乙烯 、六氟丙烯

　　41~ 65

　　FKM2463

　　偏二氟乙烯 、四氟乙烯 、六氟丙烯

　　66~ 130

　　FKM2400

　　偏二氟乙烯 、四氟乙烯 、全氟甲基乙烯基醚 、硫化点单体

　　—

　　FEPM4000

　　四氟乙烯 、丙烯

　　—

　　FFKM4000

　　四氟乙烯 、全氟甲基乙烯基醚 、全氟苯氧基乙烯基醚系

　　—

　　5

　　GB/T 30308—2013

　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　其他主要牌号氟橡胶性能及评价配方

　　B. 1 概述

　　本附录仅给出除 FKM26、FKM246氟橡胶外其他主要牌号氟橡胶的主要性能和评价配方 。

　　B.2 氟橡胶 FKM23

　　B.2. 1 牌号及组成

　　氟橡胶 FKM23包括两个牌号 : FKM2311Q、FKM2301,均是由偏氟乙烯 、三氟氯 乙 烯 单 体 按 一 定比例共聚而成的弹性体 。

　　B.2.2 性能指标

　　氟橡胶 FKM23的性能指标见表 B. 1。

　　表 B. 1 氟橡胶 FKM23胶性能指标

　　性 能

　　指 标

　　试验方法

　　FKM2311Q

　　FKM2301

　　生 胶

　　门尼黏度 , ML(4+4)160 ℃

　　—

　　75~ 100

　　GB/T 1232. 1

　　氯含量/%

　　19. 1~ 20. 2

　　13. 5~ 15. 5

　　GB/T 9872

　　特性黏度/(100mL/g)

　　1. 5~ 2. 4

　　—

　　GB/T 1632. 1

　　挥发分含量/% ≤

　　0. 30

　　0. 30

　　GB/T 24131—2009烘箱法 B

　　硫 化 胶

　　拉伸强度/MPa ≥

　　15

　　15

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　拉断伸长率/% ≥

　　200

　　200

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　B.2.3 评价配方

　　评价氟橡胶 FKM23的硫化配方见表 B. 2 和表 B. 3.

　　表 B.2 氟橡胶 FKM2311Q胶试验硫化配方

　　材 料

　　试验配方

　　要 求

　　氟橡胶 FKM2311Q

　　100

　　—

　　活性轻质(MgO)

　　15

　　HG/T 3928—2007

　　过氧化二苯甲酰

　　3

　　纯度 ≥98. 0%(分析纯)

　　6

　　GB/T 30308—2013

　　表 B.3 氟橡胶 FKM2301胶试验硫化配方

　　材 料

　　试验配方

　　要 求

　　氟橡胶 FKM2301

　　100

　　—

　　N990

　　20

　　GB 3778—2011

　　氧化锌(ZnO)

　　10

　　HG/T 2572—2006

　　活性轻质(MgO)

　　5

　　HG/T 3928—2007

　　935P

　　1. 5

　　—

　　三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)

　　3

　　纯度 >99%

　　双 25

　　2

　　纯度 ≥98. 0%(分析纯)

　　B.3 氟橡胶 FKM24

　　B.3. 1 牌号及组成

　　氟橡胶 FKM24 目前只有一种牌号 , 即 FKM2400是由偏二氟乙烯 、四氟乙烯 、全氟甲基乙烯基醚 、硫化点单体聚合而得 。

　　B.3.2 性能指标

　　氟橡胶 FKM2400的性能见表 B. 4。

　　表 B.4 氟橡胶 FKM2400性能指标

　　性 能

　　指 标

　　试验方法

　　生胶

　　密度(g/cm3 )

　　1. 78~ 1. 88

　　GB/T 533—2008 A法

　　硫化胶

　　拉伸强度/MPa ≥

　　12

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　拉断伸长率/% ≥

　　120

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　脆性温度/℃ ≤

　　-25

　　GB/T 15256

　　B.3.3 评价配方

　　评价氟橡胶 FKM2400的硫化配方见表 B. 5。

　　表 B.5 氟橡胶 FKM2400胶试验硫化配方

　　材 料

　　试验配方

　　要 求

　　氟橡胶 FKM2400

　　100

　　—

　　N990

　　30

　　GB 3778—2011

　　氢氧化钙

　　4

　　HG/T 2572—2006

　　7

　　GB/T 30308—2013

　　表 B.5 (续)

　　材 料

　　试验配方

　　要 求

　　三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)

　　4

　　纯度 >99%

　　双二五硫化剂(DHBP)

　　4

　　纯度 >99%

　　B.4 氟橡胶 FEPM

　　B.4. 1 牌号及组成

　　氟橡胶 FEPM 目前只有一种牌号 , 即 FEPM4000是由四氟乙烯和丙烯聚合而得 。

　　B.4.2 性能指标

　　氟橡胶 FEPM4000的性能指标见表 B. 6。

　　表 B.6 氟橡胶 FEPM4000性能指标

　　性 能

　　指 标

　　试验方法

　　生胶

　　密度(g/cm3 )

　　1. 50~ 1. 60

　　GB/T 533—2008 A法

　　硫化胶

　　拉伸强度/MPa ≥

　　11. 8

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　拉断伸长率/% ≥

　　160

　　GB/T 528—2009 1 型试样

　　B.4.3 评价配方

　　评价氟橡胶 FEPM4000的硫化配方见表 B. 7。

　　表 B.7 氟橡胶 FEPM4000试验硫化配方

　　材 料

　　试验配方

　　要 求

　　氟橡胶 FEPM4000

　　100

　　—

　　N990

　　25

　　GB 3778—2011

　　硬脂酸锌

　　1

　　HG/T 3667—2000优等品

　　过氧化二异丙苯(DCP)

　　2

　　纯度 >99%

　　三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)

　　5

　　纯度 >99%

　　8

　　GB/T 30308—2013

　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　试样的制备

　　C. 1 概述

　　本附录仅给出了 FKM26、FKM246的试样制备过程 ,其他牌号氟橡胶的试样制备由相应产品标准规定 。

　　C.2 生胶的取样

　　生胶按 GB/T 19187取样 。

　　C.3 生胶试片的制备

　　C.3. 1 塑炼

　　将生胶放在炼胶机上进行塑炼 ,调节辊温为 50 ℃ ±5 ℃ 、辊距为 1. 4 mm~ 1. 6 mm。待生胶包辊后 ,调节辊距为 0. 4 mm~0. 6 mm , 以薄通 10次后放宽辊距出片为 2. 1 mm~ 2. 5 mm 和 5 mm~ 7 mm两种 ,分别供制备密度试样和裁切门尼黏度试样使用 。

　　C.3.2 压片

　　模具放置在所需温度(见表 C. 1) 的平板硫化机的闭合热板之间至少 20 min, 取出模具 ,尽可能短时间的装入 C. 3. 1制备的厚度为 2. 1 mm~ 2. 5 mm 的生胶试片 ,推入平板硫化机 , 闭合平板 ,逐步加压 、放气 ,至无气泡爆裂声后加压至 5 MPa~ 6 MPa (模具单位面积受压) 。在该温度下保持 15 min,然后在 ≥5. 0 MPa压力下冷却胶料至室温 ,供测定密度用 。

　　表 C. 1 不同门尼黏度范围氟橡胶的压制温度

　　类别

　　门尼黏度范围 ,ML(1+10)121 ℃

　　压制温度/℃

　　FKM26

　　<60

　　50±10

　　60~ 90

　　70±10

　　>90

　　100±10

　　FKM246

　　<60

　　75±10

　　>60

　　100±10

　　C.4 硫化胶试片制备

　　C.4. 1 总则

　　除本附录另有规定外 ,试样的配料 、混炼和硫化设备及操作程序按 GB/T 6038—2006进行 。

　　9

　　GB/T 30308—2013

　　C.4.2 标准试验配方

　　标准试验配方(以质量份计)见表 C. 2。

　　表 C.2 氟橡胶标准试验配方

　　材 料

　　试 验 配 方

　　要 求

　　氟橡胶

　　100

　　—

　　活性轻质氧化镁

　　3

　　HG/T 3928—2007

　　氢氧化钙

　　6

　　纯度 >99%

　　双酚 AF

　　2

　　纯度 >99%

　　BPP

　　0. 5

　　纯度 >99%

　　N990

　　30

　　GB 3778—2011

　　C.4.3 混炼

　　本附录规定的混炼方法为开炼机混炼法 。混炼过程中辊筒的表面温度应保持在 50 ℃ ±5 ℃ 。在开始混炼前 ,将所用助剂放在合适的容器中混合 。

　　取生胶试样放在炼胶机上进行塑炼 ,待包辊后调节辊距至两辊间只存留少量胶料 ,逐步加入已混合均匀的助剂 ,然后调节辊距为 0. 4 mm~0. 6 mm ,薄通 10次后 , 以薄通形状的胶料停放 。

　　持续时间/min 累积时间/min

　　a) 调节开炼机辊温为 50 ℃ ±5 ℃ 、辊距为 0. 7 mm ,将橡胶在 1. 0 1. 0快速辊上包辊 。

　　b) 沿辊筒用刮刀均匀地加入硫化助剂的混合物 。 13. 0 14. 0当加入约一半混合物时 ,将辊距调至 1. 3 mm ,从每边作 3/4

　　割刀一次 ,然后加入剩余的混合物 ,再将辊距调节到 1. 8 mm。

　　当全部混合物加完后 ,从每边作 3/4割刀两次 。要将掉入接

　　料盘中的所有物料加入混炼胶中 。

　　c) 从每边作 3/4割刀 3 次 ,每次间隔为 15 s。 2. 0 16. 0

　　d) 下片 。辊距调节为 0. 4 mm~0. 6 mm , 以薄通 10次后放置 。 5. 0 21. 0

　　e) 检 验 胶 料 质 量 (见 GB/T 6038—2006 中 7. 1. 6) , 如 果 胶 料 与 理 论 值 之 差 超 过 +0. 5%或

　　-1. 5% ,则弃去该胶料 ,重新混炼 。

　　C.4.4 返炼

　　将 C. 4. 3 的混炼胶放置在密闭容器中或温度为 23 ℃ ±2 ℃ ,相对湿度 50% ~ 70%的环境中 12h~ 72 h,然后进行返炼 ,调节辊温为 50 ℃ ±5℃ ,辊距为 0. 4 mm~0. 6 mm , 以薄通 10次后放宽辊距出片 ,出片厚度为 2. 1 mm~ 2. 5 mm(须标明压延方向) ,将一部分胶料出成直径为 24 mm±4 mm 的圆柱条 。

　　C.4.5 定型硫化(一段硫化)

　　模具放置在温度为 175 ℃ ±5 ℃的平板硫化机的闭合热板之间至少 20 min,按表 C. 3 规定的定型硫化条件 ,将 2. 1 mm~ 2. 5 mm 胶片用平板硫化机和模具(模具的相关要求可参考 GB/T 6038—2006中 8. 2. 2 的规定)压制成厚度为 2 mm 试片 ,将直径为 24 mm±4 mm 的圆柱条剪下一段重量为15. 5 g± 0. 5 g 的毛坯圆片用平板硫化机和模具压制成 ϕ29 mm×12. 5 mm 试样 。硫化结束后取出胶片 ,修去毛

　　10

　　GB/T 30308—2013

　　边后标出胶料名称 、编号 , 同时厚度 2 mm 试片标明胶料压延方向 。

　　表 C.3 定型硫化条件

　　试 片

　　压力/MPa

　　温度/℃

　　时间/min

　　厚度 2 mm 试片

　　6~ 7

　　175±5

　　10~ 15

　　ϕ29 mm×12. 5 mm 试样

　　6~ 7

　　175±5

　　20~ 25

　　C.4.6 二段硫化

　　二段硫化在鼓风烘箱内进行 ,将 C. 4. 5 一段硫化好的试片悬挂在鼓风烘箱中 , 圆柱试样须先放入不锈钢盘中再放入同一烘箱 ,按下面的硫化条件进行二段硫化 。

　　硫化条件 :

　　室温 2150 ℃ 2180 ℃ 2200 ℃ 2230 ℃ 1230 ℃ 不开烘箱门 自然冷却至室温 。

　　二段硫化好的试片供拉伸强度 、拉断伸长率 、硬度 、压缩永久变形率 、耐液体性能和热空气老化后的拉伸强度 、拉断伸长率测试 。

　　C.5 试样制备

　　按 C. 3 和 C. 4制备的试片按表 1所列试验方法中的规定制取试样 。

　　GB/T30308—2013

　　GB/T 30308— 2013

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 1632. 1 塑料 使用毛细管黏度计测定聚合物稀溶液黏度 第 1 部分 :通则

　　[2] GB/T 9872 氧瓶燃烧法测定橡胶和橡胶制品中溴和氯的含量

　　[3] GB/T 15256 硫化橡胶低温脆性的测定(多试样法)

　　[4] GB/T 24131—2009 生橡胶 挥发分含量的测定

　　[5] HG/T 2572—2006 工业活性氧化锌

　　[6] HG/T 3667—2000 硬脂酸锌