高温环境下普通套管熔化了，氟橡胶热缩套管呢？

　　发动机旁边用了一段时间之后就开始变软、变形，并且还会流出一些粘稠的东西来，在加热设备附近的地方接头保护套管只要碰到就会融化——这样的情形在维修现场并不少见。普通的热缩套管，在高温环境下会很快损坏，这往往会使得用户第一次体会到“耐温等级”的重要性。所以问题就来了，在普通的套管都已经融化的地方，换成氟橡胶热缩套管可以承受住吗?它可以坚持多久呢?支撑不下去的临界点又在什么地方呢?本文是从普通的套管失效的过程开始讲起，并且对氟橡胶材料在高温下所表现出的真实情况进行了比较和分析，在你进行热工况选择的时候可以给你提供一些参考意见。

　　首先来看一下普通的套管是如何被“融化”出来的

　　以最常用的聚乙烯热收缩套为例，在其使用过程中会经历以下几种情况：

　　软化阶段：当温度接近于材料的软化点的时候，管道表面就开始变得柔软、粘稠，并且失去了原有的刚性，在受到轻微外力之后就留下了永久性的形变;

　　流动变形阶段：随着温度的进一步上升，结晶结构的部分已经融化了，材料失去了形状保持的能力，在重力的作用下开始下垂、拉长或者贴伏流淌，并且包覆的功能也荡然无存;

　　分解过程中的温度继续上升，材料开始氧化和裂解，颜色发生变化，并且会冒出烟雾、变得脆弱或者炭化。

　　PVC类套管更加糟糕，在高温之下不但会迅速软化，并且还会散发出一种刺鼻的含氯气味，在密闭的空间里尤为危险。出现上述情况的原因是普通的热塑性材料中分子链之间的连接不够紧密，“铆接”不牢，在高温下分子链获得足够自由度后，材料也就自然而然地“散架”了。

　　二、氟橡胶热缩套管为什么不同

　　在相同的高温环境下，氟橡胶表现出来的就是一种“稳”的状态，“稳”来自于三个方面的结构支撑：

　　碳氟分子链本身的耐高温特性

　　氟橡胶的主要结构是由碳原子组成的，其中碳原子上的氢原子很多都被氟原子所替代。碳氟键是最稳定的化学键之一，要打破它必须付出很大的能量。也就是说，在温度上升的情况下，分子链也不会轻易地发生裂解和降解现象，因此该材料的热分解温度远远大于其实际使用的温度，并且可以给长时间运行留下很大的安全保障空间。

　　2、交联网络的形变被限制

　　氟橡胶热缩套管经受了辐射交联处理之后，在分子链之间的相互作用下形成了一种三维网状结构。普通的塑料在加热后会变软，这是因为分子链能够整体滑动移动;而在交联网络中，链段由于受到交联点的束缚，在高温下虽然链段运动加快了，但是整个网络并不会因此而崩溃并流散开来。因此氟橡胶在高温下表现出来的现象就是慢慢变硬、弹性和韧性降低，并不是普通的套管会这样，在温度过高之后就会突然崩塌——失效模式完全不一样，后者的后果是灾难性的瞬间崩溃，而前者则是可以预见的缓慢衰退。

　　3、弹性体本性高温韧性和其它材料相比

　　即使是在接近使用极限的高温条件下，氟橡胶仍然能够保持弹性体的基本状态，并不会出现脆裂或者脱落的情况，在包覆件上也不会产生粘连或流坠的现象，从而保证了包覆件的机械完整性和稳定性。但是有些工程塑料套管尽管软化点很高，但是在高温下会变得很脆，在受到震动的时候就会碎裂剥落。

　　第三部分 实测比较：用同一种热量来源，在两种情况下得到的结果

　　直观地在现场进行比较就可以看出差别了：选取普通的聚乙烯套管和氟橡胶热缩套管各一节，在200℃左右的高温环境中不断加热。普通的套管，在很短的时间内就会出现软化、收缩失控、变形下垂的情况，如果温度继续升高的话，就会冒出烟雾并发生分解;但是氟橡胶套管，在相同的环境里，除了有轻微的味道散发之外，它的外表形态和包裹程度都保持不变，在长期暴露之后仍然可以被用手弯曲而不破裂。这样就直接解决了题目中所提出的问题：普通的套管在高温下会融化，而氟橡胶热缩套管不但不会融化，在高温的作用之下还可以继续发挥出它的包裹功能来。

　　纵向来看其他的常用材料：PVDF热缩管在长时间使用下可以承受175℃以上的高温，在一般和特殊两种类型的材料之中属于中间地带的一种，适用于中等偏高温度下的环境，并且具有很好的抗腐蚀性能;由于双壁热缩管内部使用的是内层热熔胶所限，所以它的整体耐温极限一般会比单壁的产品低一些，在高温密封的情况下需要单独去验证胶层的耐受能力。按照耐温性能由低到高的顺序排列的话，一般为：PVC和普通的热塑性塑料最差，交联聚乙烯居中位置，PVDF其次，在氟橡胶前面。

　　四、氟橡胶在什么温度下会失效

　　但是不能过分地把注意力集中在材料上也同样很重要。氟橡胶热缩套管的长时间使用的最高温度大约为200℃左右，在短时间内能够承受更高的峰值温度，但是超过这个极限之后就会发生失效现象：首先是轻微地变粘和失去一定的弹性和韧性;接着是表层开始硬化，并且会出现一些细微的裂缝;最后则是整个材料开始分解并产生大量的烟雾。另外高溫會加快所有老化的過程，溫度越高，壽命衰退的速度就越快，在極限溫度邊緣長期使用並不可取。正确的做法就是使实际工作中的温度和材料在长时间内的允许使用温度之间留有一定的余地，峰值温度由这个余量来吸收。

　　另外还要注意低温部分：在极低温度下氟橡胶容易硬化、脆化，在寒冷状态下安装弯曲时容易出现裂缝现象，在冬天进行室外作业的时候应该使材料恢复到常温状态之后再进行操作。

　　第五部分：热工况选择方案的一些实际意见

　　先测量温度后选择材料：通过测量包覆区域的实际温度来确定是否需要进行加热处理;

　　按照温度梯度来选择材料：在范围内选用通用交联材料，在100℃以上选用PVDF热缩管，在200℃左右或者伴有油污的情况下选用氟橡胶热缩套管;

　　预留足够的空间：长时间使用的温度要比实际最高的温度高一些，并且不能达到极限值;

　　定期巡查：对高温处所要进行不定期检查，看是否有粘连、硬化或者开裂的现象，在发现问题之后要及时地更换掉;

　　隔离热源：最好的材料也不能直接接触到发热体，在必须的情况下要采取隔热措施。

　　六、结语

　　高温环境里普通的套管已经融化了，而氟橡胶热缩套管仍然牢牢地固定着，在这里并不是什么玄学，而是由于碳氟化学键非常牢固、交联网络十分稳定和韧性体具有很好的弹性和韧性所以才会有这样的结果。更加难得的是，在高温的情况下也不会出现普通的材料会立刻流散的情况，而是在可以被感觉到也可以被预知的过程中慢慢消逝，并给用户留下一定的处置时间。但是再好的材料也有限制，在200℃左右长时间使用的情况下会失效，在非常低温度下也会变得脆弱而容易破裂。所以在选择材料的时候要考虑到这些因素的影响。实际测量温度、对号入座、留足余量，做到以上三点的话，氟橡胶热缩套管就可以在普通的材料面前望而却步，在高温的工作环境下发挥出它作为线缆和接头最好的“隔热铠甲”的作用。

TAG标签： 氟橡胶热缩管