氟树脂及其在行业中的应用
氟树脂及其在行业中的应用
董经博（浙江蓝天环保高科技股份有限公司，浙江杭州310023）
文章编号:1006-4184（2010）01-0004-05
摘要：主要介绍了氟树脂的性能及PVDF 、PFA 、ETFE 、PTFE 、e-PTFE 、FEP 、TFE 树脂在行
业中的应用。
关键词：氟树脂；PVDF ；PFA ；ETFE ；PTFE ；e-PTFE ；FEP ；TFE
收稿日期：2009-06-29
作者简介：董经博（1979-），男，本科毕业。从事氟树脂应用研究工作。
自1934年德国首先开发成功聚三氟氯乙烯（PCTFE ），1938年DuPont 公司开发成功聚四氟乙烯，并逐步工业化以来，氟树脂的种类一直在不断增加，应该领域不断扩大，迄今其身影已遍及航空、航天、石油、化工、机械、电子、建筑、农药、医药及生活材料等。
1氟树脂性能及种类
氟树脂由含氟原子的单体通过均聚或共聚反
应而得。F 原子的电负性为4.0，范德华半径为1.35，
C-F 键能为487.2kJ/mol ，C-F 键的极化率为0.68c-x ，
再加之特殊的结构，使得氟树脂在耐热性、耐酸性、耐碱性、耐药品性、耐候性、疏水疏油性、耐玷污性、不粘性、生物体适应性、气体选择透过性、射线敏感性和低摩擦系数等方面有优良的表现。
使用中的氟树脂品种主要有：聚四氟乙烯（PTFE ）、聚三氟氯乙烯（PCTFE ）、聚偏氟乙烯（PVDF ）、聚氟乙烯（PVF ）、四氟乙烯－六氟丙稀共聚物（FEP ）、乙烯－三氟氯乙烯共聚物（ECTFE ）、乙烯－四氟乙烯共聚物（ETFE ）、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA ）、四氟乙烯－六氟乙烯－偏氟乙烯共聚物（THV ）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB ）等。
2氟树脂在行业中的应用情况
2.1绿色能源
二次锂离子电池是20世纪80年代末出现的绿色高能电池，具有电压高、容量大、自放电小、循环寿命长、绿色环保等优点，是国防工业、数码相机、手机、笔记本电脑、太空技术等领域近年来能源研究和开发的重点之一。
锂离子电池包括液体型锂离子电池（LIB ）和聚合物型锂离子电池（LIP ）。在液体型锂离子电池中，
PVDF 树脂主要用作阴阳两极电极活性物质的粘结
剂；在聚合物型锂离子电池中，PVDF 改性树脂与锂盐、溶剂一起，被制成聚合物电解质膜。
PVDF 树脂由于碳链中的间个碳原子的氢原子
被电负性为4.0的氟原子取代，氟原子相互排斥使得氟原子沿碳链呈螺旋状分布，所以碳链的四周被一系列性质稳定的氟原子包围，这种几乎无间隙的空间屏障使得任何原子或基团不可能进入其结构内部而破坏碳链，因而表现出极高的化学稳定性和热稳定性，这不仅使得PVDF 树脂具有足够的粘结强度，而且还使PVDF 树脂不易被氧化或还原。同时，由于C-F 键的极化率极低，仅为0.68c-x ，因此
PVDF 树脂还具有高度的绝缘性。所以将PVDF 树
脂应用于液体型锂离子电电池时，能够保证：
（1）足够的粘结强度，以防止活性物质在集电
器上脱落或在电池装配过程中裂化及被覆盖层从集电器上脱落或在反复充放电循环中裂化；
A 。
（2）在操作电压范围内，不易被氧化或还原；
（3）不溶于电解液的有机溶剂，但能溶于用作集电器表面的涂层；
（4）少量用量即能提供足够的粘结强度。
此外，PVDF树脂价格合适，适合推广应用。
聚合物锂离子电池由阳极层、阴极层和两极之间的塑料电解质层组成。电解质隔膜层的作用既要隔开正负两极，防止短路，也要保证锂离子的穿行，提供较高的电导率。用作聚合物锂离子电池电解质膜的一般是PVDF改性树脂，如P（VDF-HFP）共聚物、PVDF-PEO交联聚合物等，它们不仅继承了PVDF树脂的热稳定性、耐腐蚀性、较大的介电常数和较高的机械强度等优点，而且克服了氟树脂溶解性和柔韧性差的缺点，是聚合物锂离子电池理想的电解质膜材料。
FEP薄膜透光率高、耐光性好，可用于太阳能收集器。Tekno Term AB公司生产的高效率太阳能收集器中以FEP膜作为对流隔障，测试结果显示该种集能器能够保证一年内供应温度大于100℃的热水。该集能器外层用高透光性的耐火玻璃制成，在此玻璃层下面配置FEP薄膜，由于FEP薄膜的透光率高达96％，所以能够让太阳光几乎全部透过的同时大大抑制反向热流。收集在集能器上的热量可直接使用或积蓄在水下容器中。根据Tekno Term AB公司的资料，此种集能器能够保证热量的损失<1.6w/m2。镀铝或银的FEP薄膜可用于航天器外表面的温度控制系统，其金属镀层能够保证高太阳辐射率，而FEP薄膜层则吸收航天器的热辐射。
2.2医疗器材
近年来，各种氟树脂制品不仅越来越普遍地应用于人体，在医疗设备中的应用范围也越来越广。氟树脂，尤其是聚四氟乙烯及其改性树脂，由于具有明显的生物惰性和经专门处理后具备很强的成孔能力，能在活体中应用，大大排挤和替代了金属及其他材料在医疗领域的应用。
膨体聚四氟乙烯（expanded polytetrafluoroethylene,e-PTFE）是一种高分子材料，1969年由美国W.L.GORE公司生产并获PDA批准。它由内在的聚四氟乙烯结构通过多方向的聚四氟乙烯纤维相连，平均纤维长度为22μm，化学性质稳定。在膨化过程中产生多孔的超微结构，微孔直径平均为50μm。具有一定直径、气孔特点和表面的微起伏能使得组织在聚合物结构中定向生长，而使器官或组织恢复失去的功能。同时e-PTFE材料质地柔软，故植入机体后不会因重力作用而逐渐移位，对组织的局部压强小，从而更利于组织长入。用e-PTFE制造的人造血管可起到类似于自然血管的功能，能用于治疗动脉粥样硬化和血管替代品。缝接于血液循环系统的e-PTFE管可被细胞和组织所适应，它的内表面（血流面）被血纤维蛋白（处于血液中状如单体的生理聚合物）和由胶原蛋白生成的细胞覆盖。血纤维蛋白和细胞渗透进替代血管的微孔中，牢牢地把血纤维蛋白的垫底层与替代物壁结合在一起，可避免血纤维蛋白产生层离而导致的血管堵塞。E-PTFE还可用作结膜、鄂面外科和外伤等的骨组织替代品，一般用的、心血管的、整形用的、口腔用的外科膜以及外科用的腱膜等[4]。E-PTFE与颞筋膜瓣一起可用于修复面部皮下软组织缺损及凹陷畸形。此外，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物（FEP）具有与PTFE相似的结构，是另一种具备生物相容性的材料，也被广泛地用作人体病理器官的代用品。
在口腔正畸治疗中，虽然直接粘接技术具有方便、快捷、舒适、美观的优点，但这并不能弥补多带环技术中易造成牙釉质脱矿的缺点。氟化物具有抑制釉质脱矿和使脱矿釉质再矿化的作用，因此在复合树脂中加入氟化物（三氟化镱，氟铝硅酸盐或氟化钙）制成含氟树脂用于粘结托槽后，树脂中的氟化物释放入口腔，直接作用于牙齿表面，起到抑制托槽周围釉质脱矿的作用[3]。
在医疗器械领域，全氟聚合物（主要是PFA）主要用作内窥检查数据传输微型同轴电缆的绝缘和护套。
2.3建筑业
在建筑业，氟树脂主要以薄膜、涂料、增强和复合材料的形式用作结构材料、特殊的地面施工材料、保护性涂装（不粘、抗腐蚀、耐候、不燃等）、工程和建筑物的美化装饰工程等。正在使用的建筑氟树脂材料主要有：PTFE、PVDF、PVF、FEP、ETFE和TFB （四氟乙烯－六氟乙烯－三氟乙烯共聚物）。
与其他氟树脂相比，聚四氟乙烯（PTFE）具有优异的化学稳定性，低摩擦系数和合适的介电性能，且制品能在-269～260℃的温度范围内使用，广泛用于生产建筑上使用的零件和组件、轴承、密封材料、屋面材料及涂层。一些建筑结构，如展览馆和体育馆的屋顶等，国外普遍采用涂有PTFE的玻璃布，这是因为此种材料具有优异的透光性（透光率达15%）、高机械强度、使用温度范围广（-50～120℃）和使用
寿命长达20年的特性。
四氟乙烯－六氟丙烯共聚物（FEP）除了使用温度范围（-190～200℃）小于聚四氟乙烯外，几乎具备了PTFE的全部优点。FEP最突出的优点是可以采用热塑性塑料传统方法来加工[5]。FEP薄膜具有高透光性（97％）、不透蒸汽和不透水性、耐化学品性、耐候性和耐热性（在太阳能集热器中的最高温度可达200℃）、增强的力学性能和尺寸稳定性等特点，在建筑行业主要用作屋面材料和太阳能集热器。在日本东京一些学校体育场馆的园顶结构采用FEP 薄膜后，其安装工期和成本均低于钢筋混凝土结构。加拿大游泳馆采用集热器加温池水也取得很好效益。并且FEP薄膜表面经专门处理后可用耐热胶把它们粘贴在金属（如碳钢、铝、铜等）和非金属材料表面制成一种很好的耐磨耐腐蚀表面的建筑用结构材料。
虽然ETFE制品的使用温度范围（-100～180℃）没有PTFE宽，耐热性、介电性、耐化学性和摩擦系数也没有PTFE好，但ETFE具有较高的机械强度和硬度，较好的大气稳定性和耐化学性，极高的可见光透光性，且使用寿命可长达15年以上，在建筑行业ETFE薄膜通常以气垫的形式用于建筑物（游泳池、休养所、暖棚等）和太阳能电池上。虽然ETFE膜材价格较高，但由于非常轻，因为可以大大节省支承结构及基础工程的造价，就整个项目而言，利用ETFE气垫作屋盖较之传统透明材料（如玻璃），其初始投资仅为传统材料的65％～70％。据悉2008年北京奥运会国家体育馆等场馆也采用ETFE膜材料[7]。
PVF薄膜由于具有不易沾染脏物、容易用水洗净和不被风化等优点，在建筑业上主要用作公共设施、工业建筑、楼房等外墙上的抗腐蚀防护层和美观装饰。
2.4半导体业
自1969年日本人Kawai发现高分子材料聚偏氟乙烯（简称PVDF）具有极强的压电效应以来[11]，几十年来人们对PVDF薄膜的研究热情始终没有消退过。PVDF是一种半结晶态高聚物，由重复单元（CH2CF2）n形成链状结构。由于与碳原子相连的氟原子体积小、电负性大，再加之-CH2-是强偶极子，所以CF2沿电场力取向比较容易，分子链容易规整排列，因而可具有较高的结晶度（约50％～80％）。PVDF至少有四种晶体结构，α、β、γ和δ，α型分子链呈螺旋结构，偶极反向平行，是非极性晶体；β型分子链呈平面锯齿结构，偶极同向平行排列是极性晶体；γ和δ型也是极性晶体，但极性小于β型。在正常情况下，PVDF薄膜是没有极化的，但经滚延拉伸后，原来薄膜中的α型晶体变成β型晶体结构。拉伸极化后的PVDF薄膜在承受一定方向的外力或变形时，材料的极化面就会产生一定的电荷，即压电效应，这就将压力信号转变成电信号，从而成为一种非常有用的压力传感器。与常用的压电陶瓷和压电晶体相比，PVDF压电材料具有以下优点：（1）密度小，仅为1.78g/cm3，是压电陶瓷材料PZT的四分之一，高弹性，柔顺性好，可以加工成特定形状，易于与被测表面贴合，机械强度高，抗冲击；
（2）输出电压高，在相同条件下，其输出电压比陶瓷材料高10倍；
（3）介电强度高，为13，可以承受高达75V/um 的强电场，此时大部分的压电陶瓷已经退极化了；
（4）声阻抗低，仅为压电陶瓷PZT的十分之一，与水、人体组织以及粘胶体相接近；
（5）频响宽，从10-3Hz～109Hz均能转换机电效应，而且振动模式单纯；
（6）抗化学和油性腐蚀，可加工成大面积和复杂形状的膜使用；
（7）价格便宜
因此，PVDF压电薄膜可制成音频换能器、机电换能器及器件、超声及水下换能器和红外及光学器件，具体应用见表1。
表1PVDF压电薄膜的应用[12]
制品
音频换能器
机电换能器及器件超声及水下换能器红外及光学器件
应用
麦克风，噪声消声麦克风，电话送话器，双压电晶片换能器，
耳机，扬声器，加速度计，医用传感器
留声机夹头，非接触性开关，电话盘，打字机及电脑键盘，
光学快门，光纤开关，变焦镜，触觉传感器，位移传感器，血压计，显示器件超声发送及接收器，非破坏检测换能器，成像阵列，水听器，
广调制器，变焦点换能器，延迟线，超声显微镜，超声诊断仪
红外探测器，摄像仪，红外－可见光转换器，影印机，反射检出器，
激光功率计，防盗报警器，火灾探测器
PTFE虽具有强极性基团（－F），但由于排列上的对称性，使得主链两侧基团的极性相互抵消，形成非极性分子；同时由于主链成螺旋结构，氟原子的尺寸恰好使它在碳原子链的表面形成一层紧密的圆柱形外壳，有效地阻止了外来物的作用。这使得PTFE具备突出的化学惰性、优异的贮电能力及低内聚能密度，是氟聚合物家族中介电性能最优异的树脂，也是最早用于驻极体领域的氟聚合物材料之一。
FEP，是另一种非极性材料。其特殊的结构使得FEP既保持了PTFE的突出特性（介电性能、化学惰性和低吸湿性，这三个性质是形成高质量指标空间电荷驻极体的基本要素），又得以实现了力学改性，成为一种具备柔性、尺寸稳定性和易加工性等综合性能优良的非极性聚合物驻极体材料。在工业驻极体领域，尤其是驻极体声传感器生产中，FEP一直独占鳌头，广泛地用于制作各类电声和声电传感器，包括用于普通电话机和声控电话机、对讲机、传真机、收录机、卡拉OK机、助听器、窃听器、声控玩具、声控开关和声控电脑的声传感器等，其覆盖面约占各类声传感器的80％以上。
与FEP相比，PFA能在260℃的温度下连续工作，而FEP的最高工作温度仅为205℃；PFA的耐折叠性（106）大约是FEP或PTFE的100倍，PFA还呈现低透气率和可忽略的吸湿性；PFA的体积电阻率略高于FEP，面电阻率高出FEP一个数量级。凭借这些特性，PFA也用于驻极体声传感器。
此外，经改性的氟树脂在半导体行业也有着不凡的用途，如1988年美国杜邦公司生产的乙烯环氧化脂肪替代乙烯的氟化聚合物，商品名为Teflon AF，是唯一一种集电、光、力优异性能于一体的完全非晶态氟聚合物，主要用作新一代高速计算机的电路截至层及计算机芯片；微电子线路的绝缘层、混合波道联接/夹层集成线路的介质材料；集成线路插件的密封层，特殊电路板；释放材料的涂层或薄膜。
2.5通信设备
传统的通信电缆一般采用聚乙烯（PE）绝缘和聚氯乙稀（PVC）护套，但高密度聚乙烯和低烟聚氯乙稀的极限氧指数仅为18和36[15]，在高温或遇明火时容易燃烧，并且在燃烧过程中会大面积的碳化并伴有大量烟雾，所以需要具有优良热稳定性、低着火性、低烟雾性和低燃烧热的聚合物做电线绝缘和电缆护套。
与传统PE、PVC不同，氟树脂具有极好的电气性能，具有低介电常数、高热稳定性、低可燃性、低吸湿性、优秀的耐候性和耐热性、良好的机械性能，并且氟树脂表面有极好的不粘性和抗污性，因此氟树脂可安全的用于电线电缆。在氟树脂中，全氟树脂，FEP、PFA和PTFE的性能最为优越，具体性能见表2。
FEP属于热熔性树脂，熔点为260℃，易于熔融加工成很细的电线。从表2可知，FEP的介电损耗小、且随频率的变化不大；极限氧指数（LOI，limited oxygen index）>95%，且表现出低烟雾性、低火焰蔓延性、耐火性不随时间的延长而改变；耐热性能好，不仅能够在-85～250℃[15]的环境中长期使用，也可以在-200～260℃[15]的情况下短时间使用；常温下相对介电常数2.1[15]，且在-100～150℃和50Hz～100GHz 的范围内几乎没有变化；体积电阻率通常>1015Ω·m，且随温度和湿度的变化很小；耐化学性能好。所以FEP是一种优质的电缆绝缘材料，用FEP做绝缘材料，不仅能保证以155Mb/s的速度准确无误地传输数据，而且能满足高层建筑压力通风系统所用电缆绝缘材料必须具有优良低发烟阻燃特性的要求，这是传统PE绝缘材料所不能满足的。全氟树脂还可用于高温环境下的接线电缆，最高使用温度在200℃以下时，可使用FEP，若最高使用温度在250℃时，建议使用PTFE或PFA。
THV是由四氟乙烯、六氟丙稀和偏氟乙烯共聚而成，是又一种性能优异的电线电缆绝缘材料。可以通过调节三个组分的比例而使聚合物呈现不同的特性。除具有较好的绝缘性、阻燃性、耐化学性和优异的物理性能外，THV树脂最为突出的优点是具有较好的柔韧性和独特的加工混合特性。THV的加工温度较低并能与许多材料形成强化学键，因此是多层结构的理想候选物。THV的电性能决定其不适合用作5类电缆，但在短距离通讯或需要柔韧性、不燃性和耐化学性的地方，THV则是很好的绝缘材料。
ETFE和PVDF的介电常数分别为2.6和7，远高于PTFE的介电常数(2.1)，但由于ETFE和PVDF 表2FEP、PFA和PTFE性能比较[15]
材料
极限氧指数/％
1MHz，23℃
9.4GHz，23℃
介电常数，常温
介电损耗因子
（ASTM D150）
FEP(F46)
>95
0.0007
0.0004
2.1
PFA
>95
0.0002
0.0009
2.1
PTFE
96
0.0001
0.0002
2.1
The properties and applications of Fluoro-resins
DONG Jing-bo
(Zhejiang Lantian Enviromental Protection Hi-Tech Co.,Ltd.Hangzhou 310023,China )
Abstract:The properties of Fluoro -resins are discussed in this paper.The applications of PVDF,PFA,ETFE,PTFE,e-PTFE,FEP and TFE are also introduced.
Key words:Fluoro-resin;PVDF;PFA;ETFE;PTFE;e-PTFE;FEP;TFE
除具有氟树脂的一般特性外，还具备更好的机械性能、耐擦伤性和优异的耐辐射性，并能在宽广的温度范围内很好地保留这些特性，因此ETFE 和
PVDF 依旧广泛地用于低频电缆绝缘，包括动力、通
讯、航空及其他一定系统的控制导线。
2.6化学工业
PVDF 、PFA 和FEP 树脂由于具有良好的耐热、
耐腐蚀、抗氧化、不老化、机械强度高、加工性能好和使用寿命长等优点，在防腐工程工业中，广泛地用作管道、管件、阀门、泵、塔器、反应器和各种容器等的衬里及阀门、泵、仪表的防腐薄膜；还在工程工业的装备中用以制作填料、滤板、密封件、齿轮、轴承、螺栓、螺母及耐蚀风机、搅拌桨、储槽、塔器、管道、配管等产品的涂装。
将FEP 和PVF 树脂用真空成型法成型后，其薄膜由于具有低表面自由能、低吸湿性与可用溶液形成涂层的特点，适宜用作脱膜涂层和脱膜薄膜。
经过纺丝烧结处理的PTFE 纤维在耐热性、耐药品性、非粘着性和低摩擦系数等方面都有不俗的表现，在高温下可连续暴露于260℃的环境中，在低温下即使在液氮中其物理性质也基本上不受影响，对几乎所有的药品都成惰性，摩擦系数都比PTFE 薄膜或其涂层低。目前，PTFE 纤维的主要用途有：垃圾焚烧炉和煤锅炉用的排气净化滤材，非金属轴承，降低摩擦用的塑料填料和缝纫丝等。
3小结与建议
氟树脂由于具有优异的物理化学性能，在行业中的应用范围越来越广，应用力度也越来越大。但我国过去和现在生产的氟树脂较国外产品还有一定差距，如应用于锂离子电池的PVDF 树脂基本上都依赖于进口，所以我们应该尽快提升氟树脂的应用开发水平，降低生产成本，促进推广应用，提高核
心竞争力，争取早日开发生产出拥有自主知识产权的质量过硬的氟树脂品种。
参考文献：
[1]PVDF 类树脂在二次电池中的应用[J].有机氟工业，2000,(2):55-58.
[2]卓震.聚偏二氟乙烯（PVDF ）特性及其在过程工业中
应用[J].腐蚀科学与防护技术，2004,(2)：118-112.
[3]胡炜，博民魁,含氟树脂在正畸中的应用[J].口腔正畸
学，2001,8(3):130-132.
[4]穆焕文.聚四氟乙烯在医疗方面的应用[J].有机氟工
业，2002,(3):60-62.
[5]蔡武峰.氟塑料在建筑业的应用[J].国外塑料，1993,11(1):37-42.
[6]穆焕文.氟树脂在建筑业上的应用[J].有机氟化工，1993,(3):19-25.
[7]胥传喜，陈楚鑫，钱若军.ETFE 薄膜的材料性能及其
工程应用综述[J].钢结构，2003,18(6):1-4.
[8]付立民.氟树脂薄膜的特性及应用[J].有机氟工业，1991,(3):31-36,43.
[9]蔡军锋,易建政,檀朝彬,等.PVDF 压电传感器在爆炸
冲击波测量中的应用[J].传感器世界，2005,11(3):13-15,38.
[10]傅万里,杜丕一,翁文剑.聚偏氟乙烯压电薄膜的制
备及结构[J].材料研究学报，2005,19(3):243-248.
[11]赵东升,PVDF 压电薄膜制作传感器的理论研究[J].计
算机测量与控制，2005,13(7):748-750.
[12]汪济奎，徐延凯.聚偏氟乙烯压电薄膜及其应用[J].
塑料技术，1997,17(1):7-10,13.
[13]夏钟福,高绝缘性氟聚合物驻极体材料的发展和研
究现状[J].材料导报，1997,11(4):39-42,52.
[14]仇家斌，韩志东,FEP 绝缘5类数据电缆的设计和
生产[J].光纤与电缆及其应用技术，2002,(5):39-42.
[15]杨钧，朱小惠.氟塑料电线电缆[J].有机氟工业，2003,(4):43-46.
[16]罗益锋.含氟纤维的制备,特性和应用[J].高科技纤
维与应用，1999,24(5):20-24.
工程塑料及其应用
工程塑料及其应用
Engineering Plastics and Their Applications
由NordriDesign提供
https://www.wendangku.net/doc/741688001.html,
工程塑料的定义
工程塑料是指： 【在较宽的温度范围和较长期的使用时间内，能够保持优 良性能，并能承受机械应力做为结构材料使用的热塑性塑 料】
工程塑料的物性
物
性
美规 ASTM D638 kg/cm2(MPa) ASTM D638 % ASTM D790 kg/cm2(MPa) ASTM D790 kg/cm2(MPa) ASTM D256 (kg?cm/cm)
欧规 ISO 527 N/m2(MPa) ISO 527 %
拉伸强度(屈服，断裂） Tensile Strength (at yield, Break) 伸长率 Elongation at break 弯曲强度 Flexural Strength 弯曲模数 Flexural Modulus IZOD冲击强度(1/8“缺口) IZOD Impact(Notched 1/8”) 冲击强度(缺口) Impact(Notched) 简支梁冲击强度（缺口） Charpy Impact(Notched) Rockwell 硬度 Rockwell Hardness
ISO 180/1A kJ/m2 ISO 179 kJ/m2 ASTM D785 (R-Scale)
工程塑料的物性
物 热变形温度(HDT) Heat Deflection Temperature 维卡软化温度 Vicat Softening Temperature 球压温度 Ball Pressure Temperature
性
美规 ASTM D648 ℃
欧规 ISO 75/A ℃ ISO 306/B50 ℃ IEC 60695-10-2 ℃
线性膨胀系数 Coeff. Of Linear Thermal Expansion 融熔体积率 Melt Volume Rate(MVR) 热融熔指数 Melting Flow Index(MFI) 耗氧指数(OI) Oxygen Index
ASTM D696 10-5 cm/cm℃
DIN 53572 K-1×10-4 ISO 1183 ml/10min.
ASTM D1238 g/10min. ISO 4589 %
氟树脂
1.1含氟树脂概述 自1963年聚偏氟乙烯（PVDF）涂料成功地应用在建筑业，涂覆于装饰板材上以来。氟树脂涂料已经走过了近40年的发展历程，氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。目前国际上形成了三种不同用途的氟树脂与氟涂料行业，第一种是以美国阿托—菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料、具有超强耐候性；第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料。主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面；第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料，主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。 1.2含氟树脂的结构特点及性能 1.2.1氟树脂的结构特点 常温固化氟树脂的结构如图1.1所示, 在FEVE的分子结构中, 作为主要的单体三氟氯乙烯, 由于前述氟原子的特性, 在空间结构和化学上, 氟烯烃单元保护了不很稳定的乙烯基醚单元, 使其难以受氧化侵蚀, 提高了树脂的耐候性和耐化学腐蚀性,并为树脂提供了必要的硬度。环己基的引人, 则赋予了树脂刚性和透明性, 其侧链的大环降低了树脂的结晶性, 使其可以在常温下溶于大多数有机溶剂。烷基的引人给树脂提供了较好的挠曲性能, 增加了树脂的柔韧性能。经烷基的引人则给树脂带来了固化点, 使树脂能在常温下与异氛酸醋交联固化, 高温下与三聚氰胺树脂交联固化, 使树脂具有从室温到高温广阔温度范围内固化的性能, 应用范围大为扩展。而侧链上梭基的引人, 则提高了树脂对颜料的润湿性, 加强了树脂与固化剂、有机颜料的相溶性。 C-F键能高达486KJ/mol,因此分子结构稳定, 很难被热、光以及其它化学因素破坏。在同一分子中未成键原子之间存在着一种较弱的范德华力。2个氟原子的范德华半径之和为0.27nm,两个氟原子正好把C-C之间的空隙填满, 保护了碳碳键, 使氟碳树脂相当稳定。 1.2.2氟树脂的性能 氟树脂具有优异的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、耐热性、耐化学品性、斥水斥油性、绝缘性及低摩擦系数, 其原因是由于氟原子电负性高, 原子半径小, 与碳形成的C-F键极短, 相邻氟原子相互排斥, 使含氟烷烃中氟原子呈螺线形分布, 碳链周围被一系列带负电性的氟原子所包围, 形成屏蔽层。
聚氯乙烯的聚合基础学习知识原理
聚氯乙烯的聚合
聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行，间歇操作。大型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器，并设法提高传热系数。悬浮聚合体系粘度不高，搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。 二、氯乙烯单体中杂质对聚合反应的影响 1.VCM中乙炔对聚合的影响 首先表现在对聚合时间和聚合度的影响上，见表1. 可知聚合生产中除去单体中的乙炔很重要，一般要求低于10ppm (0.001%)。乙炔的主要危害是和引发剂的自由基、单体自由基发生链转移反应。当乙炔含量高时，生产上一般采取降低聚合温度的办法，以免树脂转型；或在聚合反应初期适当提高聚合温度，以消除诱导期的延长；
2.VCM中高沸物对聚合的影响 VCM中乙醛、二氯乙烯、二氯乙烷等高沸物，均为活泼的链转移剂，从而降低PVC聚合度和降低反应速度。由于高沸物存在于VCM中不便于聚合温度的掌握，以及高沸物对分散剂的稳定性有明显的破坏作用，因此对VCM中的高沸物含量要严加控制。 此外，高沸物杂质高，影响树脂的颗粒形态，造成高分子歧化，以及影响聚合釜粘釜和“鱼眼”等。工业生产要求单体中高沸物总含量控制在100ppm（0.01%）以下，即单体纯度≥99.99%。一般高沸物含量较高时，可借降低聚合反应温度来处理。 3.铁质对聚合的影响 VCM中铁离子的存在，使聚合诱导期延长，反应速度减慢，产品热稳定性差，还会降低树脂的电绝缘性能（特别是铁离子混入PVC中时）。此外，铁离子还会影响产品颗粒的均匀度。 4.水质对聚合的影响。 聚合投料用水的质量，直接影响到产品树脂的质量。如硬度（表征水中金属等阳离子含量）过高，会影响产品的电绝缘性能和热稳定；氯根（表征水中阴离子含量）过高，特别对聚乙烯醇分散体系，易使颗粒变粗，影响产品的颗粒形态；PH值影响分散剂的稳定性，较低的PH值对分散体系有显著的破坏作用，较高的PH值会引起聚乙烯醇的部分醇解，影响分散效果及颗粒形态。此外，水质还会影响粘釜及“鱼眼”的生成。 三、聚合生产过程中常用的助剂 氯乙烯悬浮聚合过程中，聚合配方体系或为改善树脂性能而添加各种各样的助剂，其中用得比较广泛的有以下几种：分散剂、引发剂、PH
氟树脂简介
氟树脂简介 1定义 分子结构中含有氟原子的一类热塑性树脂。氟树脂的主要品种有聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯（PVF）等。其中以聚四氟乙烯为主。 2性能 氟树脂具有优异的耐高低温性能、介电性能、化学稳定性、耐候性、不燃性、不粘性和低的摩擦系数等特性。聚四氟乙烯可以在260℃高温下长期使用，-268℃低温下短期使用。介电性能不仅优异，且不受工作环境、温度、湿度和工作频率的影响。在高温下也不与强酸、强碱和强氧化剂起作用，即使在“王水”中煮沸也无变化，故有“塑料王”之称。润滑性特别是自润滑性很好，对钢的静摩擦系数仅0.02，动摩擦系数0.03，自摩擦系数0.01。主要缺点是有冷流性，在负荷和高速条件下尺寸不稳定；刚性、耐磨和压缩强度较差，需加硫化钼和青铜粉等填料改性；耐辐照性和加工性不好。可熔性聚四氟乙烯不仅具有聚四氟乙烯的原有特性，而且高温机械性能（250℃拉伸强度为13MPa，而聚四氟乙烯为8.5MPa）和加工性能大为改善。聚三氟氯乙烯的特点是透明性、尺寸稳定性和粘接性好，但耐温性较差。聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物都是机械强度好和韧性大的氟树脂，耐辐照性优良；聚偏氟乙烯还是压电性和热电性极好的功能材料。聚氟乙烯薄膜可耐大气老化30年以上。偏氟乙烯－六氟异丁烯共聚物可在280℃以上高温下长期使用，主要问题是价格昂贵，常温下发脆。 3国内外状况 1934年，德国的F.施洛费尔和O.舍雷尔研究成功的聚三氟氯乙烯，是氟树脂的第一个品种。 1938年美国杜邦公司合成聚四氟乙烯树脂，开发出“特氟龙”不粘涂料，它是将聚四氟乙烯（PTFE）以微小颗粒状态分散在溶剂中，然后以360-380oC的高温烧结成膜，该涂层可长期在-195--250oC下使用，其耐化学品性超过所有聚合物，主要应用于不粘涂层；如：不粘锅内涂膜、聚合反应釜内衬。 20世纪60年代，Elf Ato 公司开发出“Kynar500”为商标的聚偏二氟乙烯（PVDF）氟碳树脂，随后，被应用于氟碳涂料之中。它具有优良的耐候性、耐水性、耐污染性、耐化学品性，尤其用于建筑物的外部装饰有其他涂料无法相比的优点。但由于PVDF树脂不溶欲
氟树脂涂料
氟树脂涂料 蒋卓君 04300011 摘要：简述了氟树脂涂料的发展、分类、特点、性能、存在的问题与对策，并简单介绍了几种典型的氟树脂涂料的性能和合成工艺。 关键词:氟树脂; 氟涂料 1 前言 自1963 年聚偏氟乙烯(PVDF) 涂料成功地应用在建筑业,涂覆于装饰板材上以来,氟树脂涂料已经走过了近40 年的发展历程,氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。目前国际上形成了三种不同用途的氟树脂与氟涂料行业, 第一种是以美国阿托—菲纳公司生产的PVDF 树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料, 具有超强耐候性;第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料, 主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面; 第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料, 主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。 2氟树脂涂料发展的几个阶段 氟树脂涂料的品种发展主要经历了熔融型、溶剂可溶型、可交联固化型及水性氟树脂涂料等阶段。 2.1熔融型氟树脂涂料 熔融型氟树脂涂料又称高温烘烤型氟树脂涂料,是最早的氟树脂涂料品种。PTFE、PVF、PVDF 等均可制成熔融型氟树脂涂料,常用熔融型氟树脂及其性能如表1 所示[2 ]。
由表可见,这些氟树脂都有很好的耐候性、耐溶剂性及耐高温性。但由于这些氟树脂涂料须在高温下烘烤使其熔融成膜,只适合于工厂涂装,不适合现场施工。因而应用范围主要局限在电饭锅、耐高温铝板或钢板上,从而限制了自身的发展。 2.2溶剂可溶型氟树脂涂料 为扩大氟树脂涂料的应用范围,首先必须降低氟树脂的结晶度,提高其在有机溶剂中的溶解度。因此,研究者们就将各种含氟单体与带侧基的乙烯单体进行共聚改性,制得了溶解性较高的氟树脂涂料。如VDF/ TFE/ HFP 三元共聚物、VF2/ HFP 二元共聚物涂料等。这种涂料可在较低温度下成膜,因而拓展了氟树脂涂料的使用范围。 2.3可交联固化型氟树脂涂料 可交联固化型氟树脂涂料是指在氟树脂中引入—OH 及—COOH 等官能团,使之可与异氰酸酯、三聚氰胺和氨基树脂等进行交联固化。典型的可交联固化型氟树脂涂料有羟基乙烯基醚共聚物( PFEVE) 涂料等。 2.4 水性氟树脂涂料 随着人们环保意识的加强,水性涂料将成为21世纪的主流产品之一,因此,水性氟树脂涂料已成为当今涂料研究的热点。水性氟树脂涂料一般是由含氟烯烃、乙烯基醚、含羧基化合物和水溶性氨基树脂共聚而制得。研究较多的有三氟氯乙烯共聚物涂料、四氟氯乙烯共聚物涂料及偏氟乙烯共聚物涂料等。降低水性氟树脂涂料的成膜温度是研究的热点。目前,日本旭硝子公司的PFEVE 乳胶成膜温度为35～50 ℃。国内水性氟树脂涂料也在积极研究之中,研究焦点也集中在如何降低成膜温度上。
氟树脂涂层的性能特点
氟树脂涂层的性能特点 一、氟树脂静电喷涂工艺是当今世界上最先进的防腐工艺，经喷涂后在设备表面形成0.3—1.8mm厚的涂层，所喷涂原料有PTFE、PFA、FEP、ETFE、halar-ECTFE、PVDF六种，经过喷涂不同原料的涂层后具有以下特点： 1、涂层与金属间有极高的结合力：外力基本无法去除，金属与涂层的附着，如同人的表皮与真皮附着。故解决了传统内衬四氟工艺四氟层与金属基层间因结合力不足易起鼓，脱落的缺陷，温度变化频繁的环境中表现更加明显。 2、克服了传统内衬四氟工艺因形状限制造成的使用范围的局限性：任意形状设备、零部件均可喷涂加工； 3、优良的成形可再加工性能：由于氟塑料熔融流动性能优良，在零件表面喷涂后，还可进行二次加工，以满足对工件尺寸精密度控制的要求。 4、优良的防粘性能：经喷涂后不仅具有优异的防粘性能而且具有优异的耐温性能，在-193到260℃的高温使用中依然具备独特的防粘性能。 5、优良的耐真空性能：在任何真空条件下不会出现脱层（在真空-0.01至-0.1兆帕）。 6、优良的机械性能：机械强度大，耐具有高硬度与韧性。 7、优良的耐热性：可在-193到260℃的高低温下的环境长期稳定使用。 8、优良的电气性能：介电常数与介电损耗因子在很宽的温度与频率范围内都比较低，显示出高介电强度； 9、阻燃性：氟树脂在易燃易暴环境下都不易燃烧，是很好的阻燃材料。 10、优良的耐磨性：经过特殊处理可增加涂层表面硬度，以提高耐磨性。 11、优良的耐腐蚀性：几乎不受任何介质的腐蚀。 12、优良的高纯洁净性：例如多晶硅行业、电镀行业、特殊物料反应等等，既达到防腐又起到高纯洁净的效果。 二、已经成功应用到化工业、纯水设备制造业、多晶硅业、半导体业、制药业、电镀业、纯水设备制造业等等
氟树脂及其在行业中的应用
氟树脂及其在行业中的应用 董经博（浙江蓝天环保高科技股份有限公司，浙江杭州310023） 文章编号:1006-4184（2010）01-0004-05 摘要：主要介绍了氟树脂的性能及PVDF 、PFA 、ETFE 、PTFE 、e-PTFE 、FEP 、TFE 树脂在行 业中的应用。 关键词：氟树脂；PVDF ；PFA ；ETFE ；PTFE ；e-PTFE ；FEP ；TFE 收稿日期：2009-06-29 作者简介：董经博（1979-），男，本科毕业。从事氟树脂应用研究工作。 自1934年德国首先开发成功聚三氟氯乙烯（PCTFE ），1938年DuPont 公司开发成功聚四氟乙烯，并逐步工业化以来，氟树脂的种类一直在不断增加，应该领域不断扩大，迄今其身影已遍及航空、航天、石油、化工、机械、电子、建筑、农药、医药及生活材料等。 1氟树脂性能及种类 氟树脂由含氟原子的单体通过均聚或共聚反 应而得。F 原子的电负性为4.0，范德华半径为1.35， C-F 键能为487.2kJ/mol ，C-F 键的极化率为0.68c-x ， 再加之特殊的结构，使得氟树脂在耐热性、耐酸性、耐碱性、耐药品性、耐候性、疏水疏油性、耐玷污性、不粘性、生物体适应性、气体选择透过性、射线敏感性和低摩擦系数等方面有优良的表现。 使用中的氟树脂品种主要有：聚四氟乙烯（PTFE ）、聚三氟氯乙烯（PCTFE ）、聚偏氟乙烯（PVDF ）、聚氟乙烯（PVF ）、四氟乙烯－六氟丙稀共聚物（FEP ）、乙烯－三氟氯乙烯共聚物（ECTFE ）、乙烯－四氟乙烯共聚物（ETFE ）、四氟乙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA ）、四氟乙烯－六氟乙烯－偏氟乙烯共聚物（THV ）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB ）等。 2氟树脂在行业中的应用情况 2.1绿色能源 二次锂离子电池是20世纪80年代末出现的绿色高能电池，具有电压高、容量大、自放电小、循环寿命长、绿色环保等优点，是国防工业、数码相机、手机、笔记本电脑、太空技术等领域近年来能源研究和开发的重点之一。 锂离子电池包括液体型锂离子电池（LIB ）和聚合物型锂离子电池（LIP ）。在液体型锂离子电池中， PVDF 树脂主要用作阴阳两极电极活性物质的粘结 剂；在聚合物型锂离子电池中，PVDF 改性树脂与锂盐、溶剂一起，被制成聚合物电解质膜。 PVDF 树脂由于碳链中的间个碳原子的氢原子 被电负性为4.0的氟原子取代，氟原子相互排斥使得氟原子沿碳链呈螺旋状分布，所以碳链的四周被一系列性质稳定的氟原子包围，这种几乎无间隙的空间屏障使得任何原子或基团不可能进入其结构内部而破坏碳链，因而表现出极高的化学稳定性和热稳定性，这不仅使得PVDF 树脂具有足够的粘结强度，而且还使PVDF 树脂不易被氧化或还原。同时，由于C-F 键的极化率极低，仅为0.68c-x ，因此 PVDF 树脂还具有高度的绝缘性。所以将PVDF 树 脂应用于液体型锂离子电电池时，能够保证： （1）足够的粘结强度，以防止活性物质在集电 器上脱落或在电池装配过程中裂化及被覆盖层从集电器上脱落或在反复充放电循环中裂化； A 。
氟树脂性能与加工应用_续25_
２００8年第１5卷第5期 化工生产与技术ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ !!!!!!" !" !!!!!!" !" 氟化工 氟树脂性能与加工应用（续２5） 钱知勉 （上海市塑料研究所，上海２０００９０） 摘要叙述了聚全氟乙丙烯和四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物在电子电气、化学、机械和食品等行业的应用。关键词 聚四氟乙烯；四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物；应用 中图分类号ＴＱ３２５．４ 文献标识码Ｃ 文章编号１００６－６８２９（２００8）０５－００17－０5 １０.2聚全氟乙丙烯 聚全氟乙丙烯（ＦＥＰ）是可热熔流动的氟树脂， 具有与ＰＴＦＥ相似的物理、化学、电气和热性能，属热塑性树脂，制品的透明性较ＰＴＦＥ高，主要用途集中在电气和化学领域。 10.2.1电子电气工业 10.2.1.1电线电缆 随着电子电气设备的小型化和高性能化，对电线提出了需耐高温、阻燃及介电常数ε低等要求。 ＦＥＰ电线的主要用途在计算机等电子设备的配线和 耐６００V 电气设备的绝缘电线、控制电缆和通信设备电缆等。 发泡率６０％～７０％的ＦＥＰ泡沫作电线绝缘层，则它的介电常数低于2.1，为1.3左右。ＦＥＰ电线性能见表１０－１２，不同聚合物绝缘体制作的同轴电缆信号传播速度见表１０－１３。 表１０－１２ ＦＥＰ电线的性能 表１０－１３同轴电缆的信号传播速度 １）相对传播速度＝１００ε-1/2 美国氟树脂的一大用途是制作Ｐlenum 电线电 缆的绝缘层。Plenum 电线由于耐高温、阻燃性优良、发烟低等原因，可以裸露铺设于堆有其他杂物的空间（如天花板和地板夹层），而在电线外不必用金属套管保护，而聚氯乙烯电线电缆，因耐温低就不能作为Ｐlenum 电线使用。 10.2.1.2薄膜 电绝缘用的ＦＥＰ薄膜可用于印刷线路、扁平电缆、计算机、变压器线圈、马达的耐热磁导线绝缘等，膜的厚度为１２～５００μm 。 ＦＥＰ膜经电晕放电或电子线辐射处理，能成为 捕集电荷的永久带电驻极体。把这种驻极体膜的一面蒸镀上金属，用作扩音器的振动膜，在磁带录音、收录机和助听器等家用电器上使用，质轻、小型、频谱宽、振动特性良、杂音少，长期使用驻极体电荷不衰减而动作稳定。 10.2.2化学工业 ＦＥＰ有良好的耐温、耐溶剂化学稳定性，可以用 作化学装置的衬里防腐材料。各种耐腐蚀管道的耐 热性见表１０－１４。 10.2.2.1衬里 ＦＥＰ衬里的设备有５类。 （１）管道及管件。在２端有法兰连接的钢管内插 入ＦＥＰ管，管端翻边与钢法兰贴合而成。ＦＥＰ管的 长度因热膨胀系数大通常取２～３m ，最大为5m ，直径从10~300mm ，管壁厚1.5~2.0mm 。这样的管壁厚度可以防止药液透过FEP 对金属管腐蚀。金属管上应设有直径1.5mm 左右的小孔排气，气孔的间距 900mm 左右。FEP 的管配件如弯头、十字头采用传递成型法加工。FEP 的衬里设备见图10-10。 （2）塔、槽及其附件。大型的塔、槽设备衬里采用FEP 片与玻璃布的复合片材，玻璃布的一面用粘合 绝缘体 ε相对传播速度 １） ＦＥＰ 2.169PVDF 7.038泡沫ＦＥＰ 1.388聚乙烯 2.3 66 Ω G Ω ε ·17 ·
PET塑料原料的性能和用途简介
基础知识之什么是“通用塑料”？ 通用塑料：通用塑料指的是力学性能和耐热性能较低不能作为结构材料但量大面广的塑料。 五大通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）。 常见的通用塑料 基础知识之什么是“工程塑料”？ 工程塑料 工程塑料指的是可作为结构材料的塑料。它与通用塑料并没有明显的界线，其主要品种有聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯、热塑性的聚氨酯、聚砜、聚芳砜(见聚砜)、聚苯硫醚及其他芳杂环聚合物等。也有人将氟树脂、超高分子量聚乙烯和所有热塑性的增强塑料，以及其它以此为基础的高分子共混物和改性的材料包括在内。 五大工程塑料 聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯。 工程塑料的特性 ①密度小，一般为钢铁的1/4，铜的1/9～1／5，铝的1/2。这对于全面减轻车辆、飞行器的重量有特殊意义。 ②比强度高，用玻璃纤维增强的工程塑料，其抗张强度与质量之比达1700～4000，而钢材仅为1600左右。 ③化学稳定性好，对酸、碱以及一般有机溶剂均有良好耐腐蚀性。 ④电绝缘性优良。 ⑤耐磨，具自润滑性，可减低摩擦系数。 ⑥耐热性和尺寸稳定性高。 ⑦抗冲击、抗疲劳性能优良。 常见的工程塑料
特种工程塑料 PET塑料原料的性能和用途简介 聚对苯二甲酸类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）。 PET,分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和成性。PET具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET 具有良好的光学透明性。另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。PBT与PET分子链结构相似，大部分性质也是一样的，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优良。 聚对苯二甲酸类塑料的主要用途有： 薄膜片材方面：各类食品、药品、无毒无菌的包装材料；纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料；录音带、录象带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材；电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域和机械领域。 包装瓶的应用：其应用已由最初的碳酸气饮料发展到现在的啤酒瓶、食用油瓶、调味品瓶、药品瓶、化妆品瓶等。 电子电器：制造连接器、线圈绕线管、集成电路外壳、电容器外壳、变压器外壳、电视机配件、调谐器、开关、计时器外壳、自动熔断器、电动机托架和继电器等。 汽车配件：如配电盘罩、发火线圈、各种阀门、排气零件、分电器盖、计量仪器罩壳、小型电动机罩壳等，也可利用PET优良的涂装性、表面光泽及刚性，制造汽车的外装零件。 机械设备：制造齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮、电动机框架和钟表零件，也可用作微波烘箱烤盘、各种顶棚、户外广告牌和模型等。 ABS塑料的特点和基础知识介绍 ABS塑料 化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene
氟树脂性能与加工应用_续26_
氟树脂性能与加工应用（续26） 钱知勉 （上海市塑料研究所，上海200090） 摘要叙述了聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共 聚物和聚氟乙烯在各行业的应用。 关键词聚偏氟乙烯；聚三氟氯乙烯；乙烯-四氟乙烯共聚物；乙烯-三氟氯乙烯共聚物； 聚氟乙烯；应用 中图分类号TQ325．4文献标识码C文章编号1006－6829（2008）06－0008－06 10.4聚偏氟乙烯 聚偏氟乙烯（PVDF）具有通用热塑性树脂的加 工特性，可以挤出管材和片膜。注塑泵壳和阀件以及 粉末涂层。PVDF坚韧的机械性能、耐药品性，以及 特殊的电气性能，使它在耐腐蚀和电气领域获得广 泛应用。 10.4.1耐蚀耐热 PVDF粉末涂层、片材衬里、直管的管道衬里及 泵、阀制品等在化工、钢铁、冶金、食品、药品和半导体工业得到应用。PVDF在药液中浸出的金属离子少，使它在超纯水制造中用作管道和贮槽等的内衬材料。 PVDF粉末涂膜的厚度0.8~1.5mm，可以通过静电涂装或流动床浸渍法制取，作衬里的片材厚1.0 mm。也可把PVDF片与玻璃布复合后作衬里材料。PVDF挤出管插入钢管后再2端翻边，法兰连接。 PVDF挤出棒直径3～100mm，挤出板厚度2～100mm。注塑成型PVDF隔膜阀、蝶阀、球阀和止逆阀等的阀件。PVDF的塔、槽、电镀槽在－40～120℃下用，也可加工成耐热150℃的杀菌容器、耐酸泵、管配件、多孔板、温度计保护管等耐腐蚀零部件。10.4.2电气电子 PVDF作为绝缘体因耐热性中等，仅作A级~E 级的绝缘材料，但PVDF包覆电线的明显优点是经得起重载荷的切割，不易为载荷切断。见表10－19。 PV DF的耐磨性优，可减薄电线包覆层的厚度，在小型化设备的高密度配线时能提高可靠性而被用于计算机和通信机。美国PVDF电线也被用作P lenum电线。PVDF的高介电常数ε，耐电压、自熄性，使它用作电容膜时能使电容器小型化，但因tgδ大，只宜作直流电容，而且ε随温度而变，使它的使用温度范围较窄，所以PVDF膜不像聚酯膜那样普及，只用在小型化设备，如复印机等蓄积直流高压电源的电容器就需要PVDF电容膜。 PVDF的压电膜、热电膜的压电率、热电率及电气机械结合系数等固有物性，虽不一定优于无机物陶瓷，但它具有可挠性、容易薄膜化和大面积化等特点，能加工成任何形状，适宜在扬声器和大型压电传感器中使用。与无机压电体相比，PVDF的ε小而压电电压常数大，产生高阻抗适用于FET晶体管。PVDF的低密度、低弹性模量，它的声特性阻抗（音速×密度）接近于水生体的数值（Z＝1.5×106kg/(cm2·s)），声音在水生体界面不损耗，这个效果弥补了电气机械结合常数低的缺陷，而被用于医用超声波探头、水下测音器、漏水检查器、含水听诊器和水中地震检波器等。 PVDF压电、热电膜的应用见表10－20。 10.4.3耐老化 PVDF的耐气候老化性优良、被广泛用作户外涂料，也用PVDF与其他树脂的复合成膜，如表层为PVDF，中间层为聚丙烯酸酯，基材为PVC构成的3层复合材料；也有表层为PVDF，基材为聚丙烯酸酯材料 PVDF0.20242424242424241 PTFE0.19241 FEP0.19241 PA6100.2024242421 PVC0.201 绝缘层厚 度/mm 各载荷（N）的切断时间/h 2030405060708090表10－19室温下PVDF包覆电线的耐切断性 钱知勉氟树脂性能与加工应用（续26）氟化工!!!!!!" !"!!!!!!"!"氟化工 ·8·
聚全氟乙丙烯生产现状与市场分析
Vol 135No 11 ?20?化 工 新 型 材 料 N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第35卷第1期2007年1月 作者简介:梁诚,男,高级工程师,江苏化学化工学会理事,江苏省高新技术和企业、火炬计划项目专家组评审委员会专家委员,《精细化工中间体》编 委。多次承担原化工部及中国化工信息中心组织的重点行业及产品的调研与论文撰写工作。长期从事橡塑及其助剂开发与信息工作,公开发表论文300余篇。 聚全氟乙丙烯生产现状与市场分析 梁 诚 (中石化南化公司,南京210048) 摘 要 聚全氟乙丙烯是一种重要新型氟树脂产品,本文介绍了其生产工艺、应用和国内外市场需求。 关键词 聚全氟乙丙烯,生产工艺,应用,市场 The market demand and production situation of FEP Liang Cheng (Nanjing Chemical Indust ries Co.,Lt d.SINOPEC ,Nanjing 210048) Abstract Fluorinated ethylene propylene resins is a new important fluororesin.It is introduced production process , application and market demand of fluorinated ethylene propylene resins domestic and overseas. K ey w ords FEP ,production process ,application ,market 聚全氟乙丙烯(FEP )是四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物,具有类似聚四氟乙烯的优良性能,又有热塑成型的特点,除使用温度低于聚四氟乙烯外,其他性能如耐腐蚀性、电性能和物理机械性能等与聚四氟乙烯相仿,抗透气性及耐低温性能则优于聚四氟乙烯,而且与玻璃、金属等有良好的粘结力。FEP 是聚四氟乙烯最重要的改性品种,主要用作耐高温电线电缆 绝缘材料。 1 生产工艺 FEP 最早由美国DuPont 公司研制成功,经过多年研究, 目前FEP 工业化生产方法主要有3种:乳液聚合、悬浮聚合和超临界聚合。 1.1 乳液聚合 乳液聚合一般采用水性介质,容易操作。乳液聚合通常的聚合条件是:温度100℃,压力为415MPa 。反应的速率可通过四氟乙烯的加入速率、反应压力和搅拌速率来控制。六氟丙烯的分压、乳化剂的类型与用量和反应温度在一定程度上可以控制六氟丙烯接到聚全氟乙丙烯主链上的数量。较高的反应温度是最常用的提高六氟丙烯反应活性的方法,但是较高的反应温度会增加不稳定的末端基的个数。因此在反应进行后,通常采用氟化方法以去除聚合物中不稳定的末端基,并 且改善聚合物的颜色。 1.2 悬浮聚合 乳液聚合通常以过硫酸盐为引发剂,制取的聚合物末端 基是羧基,为改进末端基的稳定性而采用全氟氯酰过氧化物、全氟酰过氧化物为引发剂,在该体系中一般不加分散剂,即成为悬浮聚合体系。聚合条件为:温度0～40℃,压力018～ 112MPa 。 工业化生产FEP 的乳液聚合和悬浮聚合两种体系的不同之处在于:在分散聚合体系中有分散剂,并且采用无机过硫酸盐作为引发剂;而在悬浮聚合工艺中,没有分散剂,引发剂是有机过氧化物。这两种体系的聚合机理基本相同,都是引发剂首先分解出自由基,而后经链引发、链增长、链终止过程形成聚合物。悬浮聚合的关键在于选择聚合引发剂。 1.3 超临界聚合 最近,North Carolina 2Chapel Hill 和DuPont 的科学家们发现一种以超临界CO 2为反应介质生产氟聚合物的工艺。获得的聚合物产物主要做线缆的绝缘层、弹性管和工业用薄膜,特别值得业内关注。 CO 2作为超流体已广泛用于其他工艺。超临界聚合其实 应该列为溶液聚合中的一种,它是将两种反应单体溶解在超临界CO 2中,加入过氧化物作为聚合的引发剂。这类过氧化物引发剂也为有机全氟过氧化物,因为只有这样才能保证整个反应在均相的情况下展开。此聚合工艺的机理和上述两种聚合工艺相似。 促使使用CO 2替代传统聚合介质有以下几个原因。非水溶液聚合已经被应用于生产半导体工业和医药工业用的高等级氟聚合物,较好的非水介质是氯氟碳溶剂。但是其不符合环保要求,而氢氟碳由于对溶剂来说是替代的链转移剂,所以也不理想。CO 2比上述溶剂环境友好得多,且便宜、不燃、无毒。在聚合过程中,不会出现向CO 2发生链转移,所以对自由基聚合来说它是理想的介质。 另外,使用CO 2可大大减少废水的产生。使用水溶液为介质的聚合工艺中,产生的废水含有许多全氟辛酸铵,不易生物降解,会破坏环境和影响人类健康。 含氟单体在CO 2溶解得比在水中多。CO 2常压下是气
浅析PVDF管性能和PVDF管的应用
一、PVDF管简介 PVDF管(聚偏氟乙烯管)，分子链间排列紧密，有较强的氢键，天性耐燃，结晶度65%~78%，长期使用温度－40～150℃。其突出特点是机械强度高，耐辐照性好，可在户外长期使用，无需保养。具有良好的化学稳定性，在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，广泛应用于石油化工、电子电气、钢厂酸洗、酸碱液的输送。 图1：PVDF管来源：铁氟龙管小姐姐 PVDF管(聚偏氟乙烯管)特点： 1很好的耐化学特性，室温下不被酸、碱强氧化剂、卤素所腐蚀。 2抗冲击强度高、耐磨耗，耐蠕变、高机械强度及韧性好。 3耐热性佳、不燃性、长期使用温度－40～150℃、并有高介电强度。 4具有突出的耐气候老化性、耐臭氧，抗紫外线及核射线。 PVDF(聚偏氟乙烯管)性能参数
二、PVDF管道规格(聚偏氟乙烯管)
材质：pvdf管道施工是偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少录含氟乙烯基单体的共聚物，pvdf树脂兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，pvdf管还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是目前含氟塑料中产最名列第二位的大产品。PVDF管厂家直销，PVDF管价格，PVDF管厂家报价。 图2：PVDF管来源：铁氟龙管小姐姐 PVDF管道规格表(聚偏氟乙烯管)： 常用规格：内径*外径（单位：mm） 公制：2*4 3*5 4*6 5*7 6*8 8*10 8*12 9*12 10*12 12*14 14*16 16*18 18*20 20*22 英制：1/8英寸（1.6*3.2）1/4英寸（3.96*6.35）3/8英寸（6.35*9.525） 1/2英寸（9.5*12.7）3/4英寸（15.88*19.05）1英寸（22.2*25.4） 其它可生产规格，内径0.5mm到内径200mm，壁厚0.12mm到3mm
氟聚合物基础知识讲座
氟聚合物 氟（F2)： A.1886年，法国的莫瓦桑在铂制U型管中，用铂铱合金作电极，电解干燥的氟氢化钾，制得氟。 B.常温下为淡黄色气体，有刺激性臭味；熔点-219.62℃，沸点-188.14℃，密度1.69克／升。 C.化学性质最活泼、已知的最强的氧化剂之一，除氦、氖、氢外，可以同所有的非金属和金属元素起猛烈的反应，生成氟化物，并发生燃烧。 有机氟工业的开端: A.1928年化学家雷密得在他的实验室给通用公司的老板打电话，快要结束通话时，通用老板说他与冰箱的工程师讨论过，若要制冷工业不断地取得进步，需要一种新的制冷剂。 B.1930年，雷密得和他的助手向世界宣布合成了一种新的制冷剂二氟二氯甲烷（R12）。人们往往把这一年认为是有机氟工业的开端。 题外：1930年，他在美国亚物兰大美国化学学会宣读论文发现这一新发明时，所有分会均延期。他在宣读论文时，为证明这种制冷剂无毒，现场深深地吸了一口R12气体将一只燃烧的蜡烛吹灭。说明这种制冷剂无毒、不易燃、易气化。 氟聚合物的发现： 氟聚合物是偶然被人类发现的。杜邦公司的Dr.RoyPlunkett在1938年用四氟乙烯（TFE）合成一种新的制冷剂三氟一氯乙烷（CCLF2—CF2）的实验过程中，将四氟乙烯密封在一个圆柱形容器内，过了一段时间它打开容器时发现里面的TFE没有了，取而代之的是一些白色腊状粉末。这就是聚四氟乙烯（PTFE)，从此揭开了人类研究、利用氟聚合物的历史。
氟聚合物： A.含氟聚合物是指主链上碳—氢键上的氢原子被氟原子全部或部分取代的一类聚合物。 B.氟聚合物分为氟树脂、氟弹性体、聚氟醚，与相对应的就是氟塑料、氟橡胶和氟润滑油。 全（含）氟单体的制备： 四氟乙烯性质与应用： 轻微毒性的可燃性无色气体。它比空气重3倍，能扩散很远，并被远处的火源点燃后能把火焰沿气流相反方向引回。具有很强的聚合趋势，不能控制的聚合作用能引起爆炸性分解。有氧存在时，易形成不稳定易爆炸的过氧化物，所以要在—30℃左右下无氧贮存，而且要加入阻聚剂。 A.聚四氟乙烯及其他氟树脂、氟弹性体的重要单体 B.生产六氟丙烯、全氟烷基等的重要原料 C.新型灭火剂、制冷剂、抑雾剂的原料 D.医药中间体、精细化学品的重要原料 六氟丙烯属三类低毒物质，主要伤害人体的肾脏、肝脏器官，一定浓度吸入人体时，可致使肝细胞浊肿。有机氟工业基础原料之一。
氟树脂知识介绍
氟树脂 一、概述 氟树脂又称氟碳树脂，是指主链或侧链的碳链上含有氟原子的合成高分子化合物。氟树脂可以加工成塑料制品（通用塑料和工程塑料），增强塑料（玻璃钢等）和涂料等产品。以氟树脂为基础制成的涂料称为氟树脂涂料，也称氟碳树脂涂料，简称氟碳涂料。 自从1934年德国赫司特公司发现聚三氟氯乙烯，特别是1938年美国DuPont公司的R.J.Plunkett博士发明聚四氟乙烯（PTFE）以来，氟树脂以其优异的耐热性、耐化学药品性、不粘性、耐候性、低摩擦系数和优良的电气特性，博得人们的青睐，获得长足的发展。1964年杜邦公司将聚四氟乙烯商品化，商品牌号为特氟龙（Teflon）。聚四氟乙烯由于耐腐蚀性最为突出，很快获得了“塑料王”的美称，对现代工业发展起了重要作用。 国际上，从氟塑料基础上发展起来的涂料品种主要有三种。第一种是以美国杜邦公司为代表的热熔型氟涂料特氟龙系列不粘涂料，主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面；第二种是是以美国阿托-菲纳公司生产的聚偏氟乙烯树脂（PVDF）为主要成分的建筑氟涂料，具有超强耐候性，主要用于铝幕墙板；第三种是1982年日本旭硝子公司推出了Lumiflon牌号的热固性氟碳树脂FEVE，FEVE由三氟氯乙烯（CTFE）和烷烯基醚共聚制得，其涂料可常温和中温固化。这种常温固化型氟碳涂料不需烘烤，可在建筑及野外露天大型物件上现场施工操作，从而大大拓展了氟碳漆的应用范围，主要用于建筑、桥梁、电视塔等难以经常维修的大型结构装饰性保护等,具有施工简单、防护效果好和防护寿命长等特点。1995年以后，杜邦公司开发了氟弹性体（氟橡胶），以后又发展了液态（包括水性）氟碳弹性体，产生了溶剂型和水性氟弹性体涂料。至此，具有不同用途的热塑性、热固性及弹性体的氟碳树脂涂料，品种齐全，溶剂型、水性、粉末的氟树脂涂料都在发展，拓宽了氟树脂涂料的应且领域。 我国氟树脂涂料是在借鉴国外先进技术的基础上发展起来的，自20世纪90年代初期引进日本旭硝子涂料树脂株式会社生产的常温固化氟碳树脂涂料，开始用于上海高速公路、桥梁工程。1990年代后期开始在国内建厂生产。目前年生产能力估计达到1.2万吨左右，已大量应用于防腐、高速公路、铁路桥梁、交通车辆、船舶及海洋工程设施等领域。 氟树脂之所以有许多独特的优良性能，在于氟树脂中含有较多的C—F键。氟元素是一
2020年(塑料橡胶材料)塑料的基本知识
（塑料橡胶材料）塑料的基 本知识
塑料的基本知识 一、塑料的定义 二、塑料是以树脂为主要成分，在壹定温度和压力下塑造成壹定形状，且在常温下能保持既 定形状的高分子有机材料。 三、树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流动性，常温下呈固态 或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。广义地讲，在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。 四、二、塑料的分类 五、塑料目前尚无确切的分类，壹般分类如下： 六、1．按塑料的物理化学性能分 七、热塑性塑料：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚 氯乙烯塑料。 八、热固性塑料：因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑 料等。 九、2．按塑料用选分 十、通用塑料：-般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯等。 十一、工程塑料：-般指能承受壹定的外力作用，且有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，能够作为工程结构件的塑料。如ABS、尼龙、聚矾等。十二、特种塑料：-般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。 十三、3．按塑料成型方法分 十四、模压塑料：供模压用的树脂混合料。如壹般热固性塑料。
十五、层压塑料：指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而成为整体材料。 十六、注射、挤出和吹塑塑料：-般指能在料筒温度下熔融、流动，在模具中迅速硬化的树脂混合科。如壹般热塑性塑料。 十七、浇铸塑料：能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成壹定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。 十八、反应注射模塑料：壹般指液态原材料，加压注入模腔内，使其反应固化制得成品。 如聚氨脂类。 十九、4．按塑料半制品和制品分 二十、模塑粉：又称塑料粉，主要由热固性树脂（如酚醛）和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。 二十一、增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的壹类塑料。二十二、泡沫塑料：整体内合有无数微孔的塑料。 二十三、薄膜：壹般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。 二十四、此外，工程塑料、增强塑料和泡沫塑料又有其不同的类别，见下表： 二十五、工程塑料的分类 二十六、类别聚合物 二十七、通用工程塑料尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、 二十八、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等 二十九、特种工程塑料非交联型聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等 三十、交联型聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等 增强塑料的分类
复合材料基础知识
复合材料基础知识 2009.1.2 定义： ?复合材料(Composite materials)，是以一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 性能 ?复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。 ?其特点是比重小、比强度和比模量大。 ?还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。 ?各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。 ?以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。 ?非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。 分类： ?按组成分 ①金属与金属复合材料 ②非金属与金属复合材料 ③非金属与非金属复合材料 ?按结构特点： ①纤维复合材料 ②夹层复合材料 ③细粒复合材料 ④混杂复合材料 ?树脂基复合材料（Resin Matrix Composite）也称纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics），是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。 ?这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业，在我国俗称玻璃钢。树脂基复合材料发展史 ?1932年在美国出现 ?1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩 ?1946年纤维缠绕成型技术在美国出现，为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。 ?1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁，尺寸、形状准确的复合材料模压件。 ?1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功，并制成直升飞机的螺旋桨。 ?60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体，为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。