概述了氟橡膠的特性和分類。詳細(xì)介紹了世界FKM、FSR和FFKM 三類氟橡膠的生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀及預(yù)測;同時(shí)對氟橡膠研發(fā)技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了歸納梳理。指出目前中國氟橡膠產(chǎn)能雖居世界第一，但已顯現(xiàn)出低端過剩、無序競爭局面，今后應(yīng)從技術(shù)創(chuàng)新入手，在產(chǎn)品品種和質(zhì)量提升、開拓市場等方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整。

1、概述

　　氟橡膠是重要的特種高分子合成材料，也稱含氟彈性體。其主鏈或側(cè)鏈碳原子上接有電負(fù)性極強(qiáng)的氟原子，由于C-F鍵能大(485kJ/mol)，且氟原子共價(jià)半徑為0.64A，相當(dāng)于C-C鍵長的一半，因此氟原子可把C-C主鏈很好地屏蔽起來，保證了C-C鏈的穩(wěn)定性，使其具有其它橡膠不可比擬的優(yōu)異性能，如耐熱、耐油、耐化學(xué)藥品、耐候、耐氧化等特性，并具有良好的物理機(jī)械性能、電絕緣性能和抗輻射性能等，氣體透過率低，且屬于自熄型橡膠，在所有合成橡膠中其綜合性能最佳，俗稱“橡膠王”。一般氟含量越高，氟橡膠就更耐燃油、石油、潤滑劑和酸，且在極性溶劑(如目前摻燒在燃油中的甲醇和乙醇)中溶脹低。

　　氟橡膠可分為三種基本類型：氟碳橡膠(FKM 或FPM，亦稱氟碳彈性體)、氟硅橡膠(FSR，氟硅彈性體)、全氟醚橡膠(FFKM，全氟醚彈性體)。

　　目前，氟橡膠主要用作各種要求的耐介質(zhì)、耐高溫的材料，如密封件、膠管、膠布和油箱等，廣泛應(yīng)用于汽車、油氣加工、化工、食品加工、電子電器、航天航空、電線電纜等領(lǐng)域。

2、世界氟橡膠生產(chǎn)消費(fèi)現(xiàn)狀

　　2.1、FKM 類

　　2.1.1、生產(chǎn)情況

　　FKM 類氟橡膠可分為二聚物和三聚物，包括以偏二氟乙烯(VDF或VF2)和全氟丙烯(HFP)共聚的二元氟橡膠—聚(VDF-HFP)和以VDF、四氟乙烯(TFE)、HFP三元共聚的氟橡膠—聚(VDF-HFP-TFE)，以及以TFE與丙烯共聚的四氟橡膠(亦稱FEPM)、氟醚橡膠等。其主要單體為：VDF、HFP、TFE和全氟甲基乙烯基醚(PMVE)。1955年Kelloss M W 公司開發(fā)出氟橡膠。1957年杜邦公司首次以VDF與CTFE(三氟氯乙烯)共聚物形式商化。

　　20世紀(jì)50～60年代由于美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期的軍備競賽其在航空航天領(lǐng)域得到迅猛發(fā)展。盡管氟橡膠首先用于航空航天領(lǐng)域，但汽車領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用才是推進(jìn)氟橡膠快速增長的真正動力。冷戰(zhàn)結(jié)束后，隨著汽車工業(yè)的需求大增，氟橡膠作為高性能密封材料迅猛發(fā)展，每年以20%～30%高速度增長;70年代仍保持10%的速度增長;80年代增長速度為7%～8%;進(jìn)入21世紀(jì)一直保持在5%～6%。2012年世界FKM 總產(chǎn)能為4.0萬t/a，總產(chǎn)量約2.3萬t，開工率為57.5%。國外FKM 主要生產(chǎn)廠家有美國的杜邦功彈性體公司、Dyneon(丹尼昂)，比利時(shí)Solvay　Solexis(蘇威蘇萊克斯)，日本的大金(Daikin)公司。FKM 產(chǎn)品可以生膠、混煉膠、硫化膠形式提供。各企業(yè)的生膠產(chǎn)品具有一系列黏度和特殊比重(1.54～1.91)，企業(yè)可針對特殊生產(chǎn)工藝和最終用途提供眾多產(chǎn)品牌號，即以各種基本聚合物為基礎(chǔ)，采用許多硫化配方體系，最常用的是雙酚A或過氧化物硫化體系。

　　我國從上世紀(jì)50年代開始研制氟橡膠，60年代建立了中試裝置，主要滿足航空航天等軍工行業(yè)需求。上世紀(jì)90年代末期，隨著國內(nèi)汽車工業(yè)的快速發(fā)展，極大地促進(jìn)了國內(nèi)FKM 的發(fā)展，“十五”期間國內(nèi)年產(chǎn)能從300t增加到3000t左右，2012年我國產(chǎn)能為1.67萬t/a，居世界第一，占比42%。我國主要生產(chǎn)廠家為中國化工集團(tuán)的中昊晨光化工研究院，年產(chǎn)能7000t，為世界最大。在品種類型上主要以26型膠(VDF和HFP共聚，類似美國杜邦公司Viton? A型膠)為主，少量246型膠(VDF、HFP和TFE共聚，類似杜邦公司的Viton?B型膠)和23型膠(VDF和CTFE共聚)，這幾類產(chǎn)品占氟橡膠總產(chǎn)量的90%以上，膠種也以高、中門尼黏度為主，可見我國企業(yè)低端產(chǎn)品產(chǎn)能明顯過剩。表1為2012年世界FKM 生產(chǎn)企業(yè)情況。

表1　2012年世界FKM 生產(chǎn)企業(yè)情況