圖1、通過滲透影響車輛燃料廢氣排放控制系統(tǒng)部件從歷史上看，由于氟橡膠材料具有極強(qiáng)的抗烴類侵蝕性能以及抗?jié)B透性能，燃油系統(tǒng)部件、包括燃油輸送密封圈和輸送管的生產(chǎn)商們都喜歡使用氟橡膠作為產(chǎn)品原料。但是撇開技術(shù)層面的優(yōu)勢(shì)不說，F(xiàn)KM材料的應(yīng)用有其致命的硬傷，就是價(jià)格十分高昂，其復(fù)合物成品的價(jià)格已經(jīng)超過了每公斤25美元。

氟橡膠微粉（FMP）是一種粉末化的氟橡膠材料，使用仔細(xì)篩選過的FKM工業(yè)副產(chǎn)品作為原料，并采用**技術(shù)—濕法轉(zhuǎn)換過程（如圖2）生產(chǎn)。許多研究工作都表明這種材料能夠被重新引入到橡膠復(fù)合物的生產(chǎn)過程中去。由于氟橡膠微粉具有獨(dú)特的粒子形貌和表面活性（如圖3），它能夠跟復(fù)合物中的聚合物基質(zhì)產(chǎn)生相互作用，使得復(fù)合物具有優(yōu)越的機(jī)械性能（如圖4），同時(shí)顯著降低材料的經(jīng)濟(jì)成本。添加FMP的復(fù)合物材料所降低的成本與FMP使用量的比值為3/4，也就是說，在正常情況下按照市值計(jì)算，使用20%的FMP可以讓復(fù)合物的生產(chǎn)商節(jié)約多達(dá)15%的成本。

圖2、氟橡膠微粉的生產(chǎn)過程

圖3、氟橡膠微粉的粒徑分布顆粒形貌

圖4、氟橡膠微粉與基質(zhì)的混合緊密度本工作的目的是研究FMP的使用對(duì)橡膠復(fù)合物抗燃油滲透性能的影響，同時(shí)測(cè)定FMP是否會(huì)對(duì)復(fù)合物材料其它的性能產(chǎn)生負(fù)作用，并利用含乙醇燃料測(cè)定FMP對(duì)燃料滲透的影響。

實(shí)驗(yàn)部分

根據(jù)表2所示的測(cè)試配方，我們準(zhǔn)備了3個(gè)復(fù)合物作為測(cè)試對(duì)象。復(fù)合物在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的6X12實(shí)驗(yàn)用混合機(jī)中混合，制成片材后按照ASTMD-471標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。我們總共測(cè)試了3個(gè)復(fù)合物樣品，包括：一個(gè)對(duì)照配方，由標(biāo)準(zhǔn)的FKM對(duì)照配方構(gòu)成；以及另外兩個(gè)測(cè)試配方，其中一個(gè)含有22wt%FMP，其它成分與對(duì)照組相似；另一個(gè)含有85wt% FMP，并且該FMP是由另一種含有礦物填料的原料制成。

被測(cè)復(fù)合物進(jìn)行了一整套常規(guī)力學(xué)性能測(cè)試，包括未老化測(cè)試、熱陳化、燃料和油類陳化性能。此外，每種被測(cè)材料的樣本都被送往OEM汽車生產(chǎn)商，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法進(jìn)行滲透性能測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果

與預(yù)期的相同，當(dāng)FMP的使用量為22wt%時(shí)，復(fù)合物的物理性能，包括其熱老化性能和對(duì)燃料、油類的耐抗性等都與對(duì)照樣品相似（如表3所示）。含有85 wt%FMP（由含礦物填料氟橡膠原料制成）的復(fù)合物（復(fù)合物3）的未老化抗張強(qiáng)度有輕微下降，對(duì)應(yīng)的熱老化后的抗張強(qiáng)度以及燃料和油類的耐抗性也有所降低。復(fù)合物所有的物理性能都符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)FKM復(fù)合物的標(biāo)注規(guī)范。

圖5、燃料滲透測(cè)試設(shè)備