双酚氟胶与过氧氟胶的性能工艺对比及使用原则

                                                                                   海特尔（湖北）技术有限公司 

双酚氟胶（双酚硫化氟橡胶）与过氧氟胶（过氧化物硫化氟橡胶） 是两类重要的氟橡胶（FKM）材料，它们在耐酸性和其他性能上存在显著差异，特别是在 EGR（废气再循环）连接中使用的 FKM/VMQ（氟 橡胶/硅橡胶）软管应用中，其性能选择直接影响软管的耐久性和可 靠性。以下是两者的性能特点及对耐酸性的影响分析： 

一、双酚氟胶与过氧氟胶的性能对比 

1、硫化体系与交联结构 1.1 双酚氟胶：通过双酚类化合物（如双酚 AF）与金属氧化物（如 MgO、Ca(OH)₂）作为吸酸剂进行硫化，形成以离子键为主的交联网络。 这种硫化体系需中和脱氟化氢反应生成的酸性副产物，但吸酸剂可能 与酸性环境发生反应，导致材料性能退化。 1.2 过氧氟胶：采用过氧化物（如有机过氧化物）与多官能单体 （如 TAIC）进行自由基交联，形成共价键交联网络。无需吸酸剂， 因此更耐酸、耐水解，且交联结构更稳定。 2、耐酸性表现 2.1 双酚氟胶：在强酸（如硫酸、硝酸）或含酸性介质（如 EGR 系统中的酸性窜气）中，吸酸剂（如 Ca(OH)₂）可能被酸中和，导致 交联结构破坏，引发龟裂或溶胀。例如，在 EGR 软管中，若 FKM 内层 为双酚硫化体系，长期接触酸性气体会降低其耐化学性。 2.2 过氧氟胶：由于无吸酸剂，交联网络对酸性环境更稳定，尤其在含有机酸（如甲酸、醋酸）或强氧化性酸（如发烟硝酸）中表现 更优。研究表明，过氧化物硫化 FKM 的耐酸性比双酚硫化体系高 30% 以上。 3、其他关键性能 3.1 压缩永久变形：过氧氟胶的压缩永久变形更低（通常<20%）， 适合动态密封；双酚氟胶的压缩变形较高（约 25-35%），易导致密封 失效。 3.2 耐高温性：过氧氟胶耐温可达 200℃（动密封）或 275℃（静 密封），双酚氟胶一般低 10-20℃。 3.3 加工性能：双酚氟胶脱模性较差且模具易污染，而过氧氟胶 脱模性好，制品良率高。 

二、对 FKM/VMQ 软管耐酸性的影响 EGR 系统中的软管需耐受高温、高压及酸性窜气（含硫酸、硝酸等）， FKM 通常作为内层材料，VMQ 作为外层。两者的性能匹配至关重要：

1、FKM 内层的选择： 2.1 过氧氟胶：更适合作为内层材料，因其耐酸性优异且无吸酸 剂析出风险，可长期抵御酸性气体侵蚀。例如奔驰、大众、长安、吉 利、长城、德国曼、中国重汽、东风、江淮、雷沃、日产、本田、日 野公司开发的 FKM/VMQ 软管采用过氧氟胶内层，成功通过高温高压酸 性环境测试。 2.2 双酚氟胶：若用于内层，需配合高活性吸酸剂（如 MgO），但 在酸性环境中吸酸剂可能被消耗，导致材料性能下降，甚至引发裂纹。2、VMQ 外层的保护作用： VMQ（硅橡胶）耐高温但耐酸性差，需依赖 FKM 内层阻挡酸性介 质渗透。若 FKM 内层因耐酸性不足而失效，酸性物质可能穿透至 VMQ 层，导致整体软管损坏。 3、协同优化方案： 3.1 通过添加炭黑凝胶或氟化填料（如聚四氟乙烯）可进一步提 升过氧氟胶的力学性能和耐酸性。例如，炭黑凝胶增强交联网络可减 少高温下延伸率损失，避免裂纹形成。 3.2 采用三元共聚 FKM（如 VDF/HFP/TFE）可提高氟含量（>67%）， 进一步增强耐化学性。 

三、实际应用建议 1、优先选择过氧氟胶：针对 EGR 系统的高温酸性环境，过氧氟 胶的综合性能更优，尤其在耐酸性和压缩变形方面。因此强烈不推荐 双酚氟胶用于 EGR 系统与涡轮增压系统上相关酸性流体管路上，推荐 使用三元过氧氟胶。 2、配方优化：在过氧氟胶中添加炭黑 N990 或硅酸钙等填充剂， 可平衡硬度与耐酸性；避免使用铅化物吸酸剂以符合环保要求。 3、二次硫化工艺：过氧氟胶必须进行二次硫化，采用 220℃ -230℃*24h 硫化，能够十分有效的避免小分子物质的残留（苯与苯 甲酸等），提高其物理机械性能（如压变），以防“氟中毒”；残留的 小分子物质（苯与苯甲酸等）对相关传感器可能会造成影响，但充分 的二次硫化会消除此类影响。4、使用硅胶（VMQ）或所谓的氟硅胶（VMQ+PTFE 粉）“假冒替代” 内衬 FKM 用于 EGR 等内氟外硅胶管（行业不少供应商如此做假），因 其抗渗透性能差，会导致胶管表面渗油；另若没有充分二次硫化（包 括内外层硅胶层），在使用过程中因高温环境下会导致未完全挥发的 小分子的硅烷析出，造成相关传感器失灵，又称“硅中毒”。如吉利 曾出现中冷器进气胶管总成因更换传感器出现 2000 公里左右传感器 吸附硅烷报警失灵（日本电化替换博世），相关证据正在收集。