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
种性质独特的化学元素，在元素周期表中，其电负性最强、极化率最低、原子半径仅次于氢。氟原子取代C—H键上的H，形成的C—F键极短，键能高达486KT/mol（C—H键能为413KJ/mol, C—C键能为347KJ/mol），因此，C—F键很难被热、光以及化学因素破坏。F 的电负性大，F原子上带有较多的负电荷，相邻F原子相互排斥，含氟烃链上的氟原子沿着锯齿状的C—C链作螺线型分布，C—C主链四周被一系列带负电的F原子包围，形成高度立体屏蔽，保护了C—C键的稳定。因此，氟元素的引人，使含氟聚合物化学性质极其稳定，氟树脂涂料则表现出优异的热稳定性、耐化学品性以及超耐候性，是迄今发现的耐候性最好的户外用涂料，耐用年数在20年以上（一般的高装饰性、高耐候性的丙烯酸聚氨醋涂料、丙烯酸有机硅涂料，耐用年数一般为5~10年，有机硅聚酯涂料最高也只有10~15年）。二、氟树脂的合成单体
合成氟树脂的单体主要有四氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚等。
1. 四氟乙烯
四氟乙烯（TFE）是一种无色无嗅的气体，沸点-76.3℃，熔点-142.5℃，临界温度33.3℃，临界压力4.02MPa，临界密度0.58g/cm3，在空气中0.1MPa下的燃烧极限为14%~43%（体积分数）。纯四氟乙烯极易自动聚合，即使在黑暗的金属容器中也是如此，而且这种聚合是剧烈的放热反应，这种现象称为爆聚。在室温下处理四氟乙烯很不安全，运输时更是如此。为安全起见，防止四氟乙烯贮存时发生自聚现象，通常在四氟乙烯单体中加入一定量的三乙胺之类的自由基清除剂，以防发生自聚。
四氟乙烯的主要生产方法是以氟石（萤石）原料，使之与硫酸作用生成氟化氢，氟化氢与三氯甲烷作用生成二氟一氟甲烷，高温下二氟一氟甲烷裂解生成四氟乙烯，再经脱酸干燥提纯即得四氟乙烯。
CaF2 + H2SO4—→2HF + CaSO4
CHCl3 +2HF —→CHClF2 + 2HCl
2CHClF2CF2CF2+ 2HCl
2. 三氟氯乙烯
三氟氯乙烯（CTFE）在室温下是无色气体，有醚类气味，具中等毒性，沸点-27.9℃，熔点-157.5℃，临界温度105.8℃，临界压力4.06MPa，临界密度0.55g/cm3。三氟氯乙烯遇HCl就生成1,1-二氯-1,2,2-三氟乙烷。
CFCl CF2+ HCl CFCl2CHF2
氧气和液态三氟氯乙烯在较低温度下反应生成过氧化物，可以成为CTFE 剧烈聚合的引发剂，因此在CTFE 安全贮存和运输时，若不加入阻聚剂就要除尽氧气。
三氟氯乙烯可由1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷在500~600℃下气相裂解脱氯，或催化脱氯合成。而1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷由六氯乙烷与氟化氢反应制得：
3HCl CClF —F CCl 3HF CCl —CCl 2233F S bCl +????→?+y x
CCl 2F CClF 2+ Zn 50 ~100℃
甲醇CFCl CF 2+ ZnCl 2
在合成三氟氯乙烯的过程中会有许多副产物，包括一氯二氟乙烯、三氟乙烯、二氯三氟乙烷、氯甲烷、二甲基醚及三氟氯乙烯的二聚体等，因此要通过一系列的净化、蒸馏操作来提纯。
3. 氟乙烯
氟乙烯（VF ）在室温下是无色气体，有醚类的气味，具高度可燃性，沸点-72.0℃，熔点-160.0℃，临界温度54.7℃，临界压力5.24MPa ，临界密度0.32g/cm 3，液体密度（21℃）0.636g/cm 3。在空气中的燃烧极限为2.6% ~ 21.7%（体积分数）。在常压下不溶于水，能微溶于二甲基甲酰胺和乙醇。
氟乙烯的合成方法主要有以下几种：
(1) 最早的合成法是将二氟一溴乙烷与锌粉反应，也可用碘化钾的醇溶液代替锌粉。
2CHF 2CH 2Br + 2Zn ZnF 2 + ZnBr 2 +2CHF CH 2
(2) 1,1-二氟乙烷在催化剂作用下裂解脱HF 而生成VF 。
CHF 2CH 3HF +CHF CH 2
(3) 1-氟-2-氯乙烷在1,2-二氯乙烷的存在下于500℃裂解生成氟乙烯。
CH 2F CClH 2HCl +CHF CH 2
(4) 氟化氢与乙炔加成生成1,1-二氟乙烷，二氟乙烷再在铝酸盐作用下裂解生成氟乙烯。
CH CH CHF 2CH 3
HF +CHF CH 2CHF 2CH 3
(5) 氟化氢与乙烯加成。把HF 与含35%(体积分数)O 2的乙烯按其量的比2︰1通人催化剂碳层，于240℃下生成氟乙烯。在碳层中含有铂和氯化亚铜作催化剂。
(6) 氯乙烯氟化，氯被氟取代。将HF 和氯乙烯按其量的比3︰1的混合物加热到370~380 ℃，催化剂用96%的γ-A12O 3和4% Cr 2O 3(质量分数)。由于氯乙烯价廉，因此该法
是制氟乙烯的实用方法。
CHCl CH2+ HF CHF CH2+ HCl
在贮存过程中，为防止氟乙烯自聚，须加人阻聚剂萜二烯，在氟乙烯单体聚合前应蒸馏除去阻聚剂。
4. 偏氟乙烯
偏氟乙烯(VDF)室温下是可燃气体，无色无嗅，其相对分子质量64.05，沸点（0.1MPa）-84℃，熔点-144℃，密度（23.6℃）0.617g/cm3，临界温度30.1℃，临界压力4.434MPa，临界密度0.417g/cm3。在空气中爆炸极限（体积分数）5.8%~20.3%。偏氟乙烯在大于它的临界温度和临界压力时能发生高放热的聚合反应。
偏氟乙烯的合成方法，最为常用的有3种。
(1) 三氟乙烷脱HF。
CF3CH3
HF +CF2CH2
将1,1,1一三氟乙烷气体通人镀铂的铁镍合金管中，加热到1 200℃，接触0.01 s后通入装有氟化钠的装置中脱去HF，然后把它收集在液氮槽中。偏氟乙烯的沸点-84℃，通过低温蒸发把它分离出来。未反应的三氟乙烷升温至-47.5℃回收。
(2) 乙炔加成HF，然后氯化，最后脱HC1。
CH CH+ 2 HF CHF2CH3
CHF2CH3+ Cl2CClF2CH3+ HCl
CClF2CH3CF2CH2+ HCl
(3) 偏氯乙烯加成HF，再脱HC1：
CCl2CH2+ 2 HF CClF2CH3+ HCl
CClF2CH3CF2CH2+ HCl
将偏氯乙烯和HF通入真空下加热到300℃的CrC13·6H2O催化剂层中，使气体的颜色从暗绿变成紫色，冷凝生成气体，在低温下分离偏氟乙烯。
5. 六氟丙烯
六氟丙烯（HFP）在室温下是无色气体，具中等毒性。沸点-29.4℃，熔点-156.2℃，密度1.58 g/mL(-40℃)，临界温度85℃，临界压力32.5 MPa，临界密度0.60 g/mL。
六氟丙烯(HFP)的合成方法很多，可通过二氟一氯甲烷裂解、三氟甲烷裂解、甲氟乙烯裂解、六氟一氯丙烷热分解、合氟丁酸的碱金属盐脱二氧化碳、八氟环丁烷热分解、四氟乙
烯与八氟环丁烷共热分解和聚四氟乙烯热分解合成。工业上常通过四氟乙烯(TFE)的热分解来制取。把TFE 以500g/(L ·h)的速率通过镍铬铁的合金管道，加热至850℃，于8 kPa 压力下进行热解即可得到质量分数75%以上的HFP ，然后通过蒸馏得精HFP 。
CF 2CF 28kPa CF CF 2CF 3
CF 2CF 2水蒸气CF CF 2
CF 3 6. 全氟代烷基乙烯基醚
全氟代烷基乙烯基醚（PAVE ）是四氟乙烯（TFE ）共聚物中改善其性能、扩大用途的重要共聚单体，它能有效地抑制聚四氟乙烯（PTFE ）的结晶过程，降低其相对分子质量而有良好的机械性能。PAVE 作为改性剂优于HFP 的是，它有更好的热稳定性。PAVE 与TFE 的共聚物具有PTFE 同样优良的热稳定性。
全氟代烷基乙烯基醚（PAVE ）的合成以六氟丙烯(HFP)作原料，要经历以下3步：
(1) 六氟丙烯与氧化剂，如H 2O 2在碱性溶液中，在50~250℃，一定的压力下反应生成六氟环氧丙烷(HFPO)：
CF CF 2CF 3+ H 2O 2CF CF 2CF 3O
+ H 2O
(2) 六氟环氧丙烷与全氟代酰基氟反应生成全氟代2-烷氧基丙酰氟，是一个电化学反应过程：
CF CF 2CF 3O
+C O F
R f C O F CF R f CF 2O F 3C
R f ——全氟烃基 (3) 全氟代-2-烷氧基丙酰氟与含氧的碱性盐，如Na 2CO 3, Li 2CO 3, Na 4B 2O 7等在高温下反应合成全氟代烷基乙烯基醚，反应温度与碱性盐种类有关。
C O
F CF R f CF 2O F 3C
+ Na 2CO 3
CF CF 2R f CF 2O + 2 CO 2 + 2 NaF
R f —— 全氟烃基 全氟代烷基乙烯基醚中最常见的是全氟代丙基乙烯基醚（PPVE ），其相对分子质量266，沸点（0.1MPa ）36℃，闪点-20℃，相对密度（23℃）1.53g/cm 3，蒸气密度（75℃）0.2g/cm 3，临界温度423.58K ，临界压力1.9MPa ，临界体积435mL/mol 。在空气中可燃极限体积分数为
1%。
三、氟树脂的合成
氟树脂主要包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚全氟乙丙烯（FEP）、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）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等，其中以四氟乙烯均聚物及共聚物最为常见。
1. 聚四氟乙烯
聚四氟乙烯（PTFE）由四氟乙烯单体（TFE）聚合而成，聚合机理属自由基聚合。
CF2CF2CF2CF2
n
n
聚合过程一般在水介质中进行，既可在30℃以下的低温下用氧化还原体系引发，也可在较高温度下用过硫酸盐来引发。以过硫酸钾K2S2O8作引发剂时，聚合机理如下：（1）过硫酸钾加热分解成自由基：
O S O O S O O S O
2
（2）四氟乙烯溶解在水相中，SO4与四氟乙烯反应生成新的自由基：
O S O+CF2CF2CF2CF2
O3SO
(3) 链增长：
CF22
O3SO CF2CF2
+n CF2CF2
O3SO CF2CF
2
n
(4) 自由基水解成羟端基和羧端基自由基：
CF2CF2
O3SO CF2CF
2
n + H2O CF2CF2
HO CF2CF2
n
+ HSO4
CF2CF2
HO CF22
n
+ H2O HOOC CF2CF2+ HF (5) 增长链终止，最终生成端羧基聚合物：
HOOC CF2CF
2+
COOH
CF2
CF2
CF2
m
HOOC CF2CF2COOH
n+m+1
可见，用过硫酸盐作引发剂，生成端羧基聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的相对分子质量可通过控制引发剂的用量，或加入调聚物及链转移剂等加以控制。
工业上，一般采用悬浮聚合和乳液聚合来制备聚四氟乙烯。这两种方法都是以单釜间歇聚合的方式进行的。
（1）悬浮聚合
悬浮聚合是在脱氧的去离子水介质中，在一定的温度和压力下强烈地搅拌进行。聚合时应在恒定的压力下进行，以控制聚合物的相对分子质量及分布。聚合温度保持在10~50℃，聚合压力由恒速地加入单体来控制。引发剂既可用离子型的无机引发剂，如过硫酸铵或过硫酸钾、过硫酸锂，也可用有机过氧化物如双（β-羧丙酰基）过氧化物作引发剂。引发剂的用量是水质量的2×10-6 ~ 5×10-4，确切的量取决于聚合条件。当其他条件恒定时，引发剂用量越多，则聚合物的相对分子质量越小，但引发剂的用量太少时产量降低。聚合时放出大量的热量，聚合温度一般通过夹套冷却水来控制。为了操作安全，也为了减少或避免聚合物在釜壁和搅拌器上黏结，加入缓冲剂磷酸盐和硼酸盐等，控制溶液的pH=6.5~9.5，在0.06 ~ 0.4MPa压力下聚合。
利用悬浮聚合得到的聚四氟乙烯树脂悬浮液，经过滤、清洗和干燥后即可包装备用。这种树脂的平均粒径为150～250μm，可直接用于模压或挤出加工；该粒度树脂经过气流粉碎，可以获得平均粒径为25～50μm的细软和表观密度小的树脂，适合于制备薄膜制品、薄壁制品和填充聚四氟乙烯制品等。
（2）乳液聚合
乳液聚合又叫分散聚合，在水相中进行，除单体外，须加入分散剂（质量分数为0.1%~3%的全氟辛酸铵、2,2,ω-三氢全氟戊醇的磷酸酯、ω-氢全氟庚酸或ω-氢全氟壬酸钾等）、引发剂（水质量0.1%~0.4%的丁二酸、戊二酸的过氧化物或过二硫酸铵等）、抗胶粒凝结的助剂（液体石蜡、氟氯油或C12以上的饱和烃，可提高胶粒在搅拌时的稳定性），以及用作改性剂的共聚单体（六氟丙烯，全氟代甲基乙烯基醚PMVE，全氟代乙基乙烯基醚PEVE，全氟代丙基乙烯基醚PPVE及全氟代丁基乙烯基醚PBVE）。如用过硫酸盐引发，在60℃进行聚合，若用过氧化二琥珀酸引发，则在85～99℃进行聚合；聚合压力一般为2.75MPa。乳液聚合物的质量和加工性能不仅取决于聚合物的相对分子量及分布，而且在很大程度上受初级粒子形状、大小及分布的影响。聚合时，通过控制乳化剂的加入量和加入时间，使形成的聚合物粒子始终在适当的乳化剂的包围中，将预先聚合好的分散液加入聚合体系中作为种子，单体在聚合种子上继续聚合，随着反应的进行，粒子不断增大，粒子数目没有增加。用这种方法得
到适当大且均匀的球状聚四氟乙烯。
作为改性剂的共聚单体可在聚合过程的任何时间加入，例如在TFE 消耗掉70%时加入，此时的PTFE 颗粒内芯是高分子质量的PTFE ，而外壳是较低分子质量的改性PTFE ，因此，有30%质量的外壳是共聚改性的PTFE 。改性过的PTFE 熔融粘度可比未改性的降低50%。
乳液聚合得到的聚四氟乙烯悬浮粒子为球状、疏水、带负电的粒子，粒径为0.2～0.4μm ，浓度为14％～30％。既可以用电渗析法浓缩分散液，也可以通过加热来浓缩分散液。加热浓缩法原理是，利用聚氧乙烷醚类的水溶性好且加热到浊点温度以上时具有分散作用特性，将聚四氟乙烯粒子带到下层，达到浓缩的目的。将聚四氟乙烯分散液与非离子表面活性剂及碳酸铵按一定比例加入不锈钢浓缩釜中，加热至60～65℃直到分层，下层为浓度60 %以上的聚四氟乙烯分散液，从浓缩釜底部放出，进行再处理；上层为非离子表面活性剂的水溶液；中间层为两者的混合液，把这种混合液集中后在80～90℃再进行分层回收。为了配制树脂含量为60％左右、表面活性剂含量为6％的成品，在经浓缩的聚四氟乙烯分散液中还需加入适量的非离子表面活性剂，如TX-10等。先将待补加的非离子表面活性剂溶于水中，在不断搅拌下慢慢滴入浓缩的聚四氟乙烯分散液中，最后加入氨水调节pH=10左右。经过上述处理的聚四氟乙烯树脂主要用于喷涂和浸渍等。用于成型电绝缘性要求高的聚四氟乙烯的浓缩液，在浓缩前最好经过离子交换树脂处理，除去引发聚合时添加的化学试剂和分解物的离子杂质。
另一种聚四氟乙烯分散液的处理方法是凝聚法，它是将聚四氟乙烯分散液用去离子水稀释，放入带有推进式搅拌器的反应釜中进行机械搅拌凝聚，直到树脂脱水而全部上浮为止，然后将浮在水上面的树脂用去离子水清洗和过滤，在100～150℃干燥后备用。
2. 聚三氟氯乙烯
三氟氯乙烯（CTFE ）可通过悬浮和分散聚合法在水相或非水液体中进行均聚，也可与其他单体共聚(如乙烯和偏氟乙烯等)，聚合方法可以是本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。聚三氟氯乙烯（PCTFE ）是三氟氯乙烯的均聚物，聚合机理与聚四氟乙烯相似。
CFCl CF 2CFCl CF 2n 引发剂n
三氟氯乙烯的乳液聚合在水介质中进行，选用碱金属过硫酸盐为引发剂，用银盐作促进剂，添加促进剂的目的是为了在不降低聚合物熔融黏度的前提下提高聚合速度。用5~20个碳的全氟羧酸为乳化剂，加入二氯苯或丙烯酸甲酯，可以得到0.18μm 的胶乳。反应体系的配方为：150份去离子水、1份全氟辛酸、1份过硫酸钾、0.1份7水合硫酸亚铁、0.4份硫酸
钠。冷却至-195℃并严格排除空气，通入三氟氯乙烯，然后升温至25℃，连续反应21h得到产物，产物经后处理即得纯净的聚三氟氯乙烯。后处理方法与聚四氟乙烯相似。
三氟氯乙烯的本体聚合，用0.01％~0.55％的三氟乙酰基过氧化物为引发剂，聚合温度为0~60℃，聚合速度与引发剂浓度的0.7~0.8次方成正比关系，聚合活化能为71.2J/mol。三氟氯乙烯的悬浮聚合与四氟乙烯基本相同，用过硫酸钾或亚硫酸氢钠氧化还原体系为引发剂，聚合速度与引发剂初始浓度的0.8次方成正比关系。三氟氯乙烯的溶液聚合与所用的溶剂有关，不同溶剂聚合温度和聚合反应的活化能不同。溶液聚合时的溶剂有氯仿、四氯化碳、全氟代二甲基环己烷、正己烷、环己烷、苯、甲苯、甲苯、正丁醇、3-丁醇等，由于产物的相对分子质量低，一般工业上不采用溶液聚合法。
3. 聚氟乙烯
聚氟乙烯(PVF)是氟乙烯的均聚产物：
n
CHF CH2CHF CH2
n
聚合机理属自由基引发的加成聚合，能生成头-头、尾-尾和头-尾结合的2种构型。氟乙烯的聚合活性不如氯乙烯。与其他含氟乙烯相比，氟乙烯是一种不易聚合的单体，一般在高温高压下，并且有聚合引发剂和催化剂的共同作用或在γ射线的作用下进行悬浮聚合。这是因为氟的负电性高，氟乙烯的沸点低而临界温度高，使它的聚合需在高压下才行，就像乙烯的聚合那样。对于氟乙烯的聚合过程来说，引发剂的选择至关重要，它不仅影响聚氟乙烯的热稳定性、润湿性和加工性能，而且也对聚合温度、压力、时间、转化率和产物的分子量有直接影响。常用引发剂有过氧化苯甲酰、α,α′-偶氮二异丁腈、α,α′-偶氮-α,γ-二甲基戊腈、α,α′-偶氮-α,γ二异丁基联甲苯酰盐酸盐、α,α′-偶氮-α,γ,γ三甲基戊腈、甲基戊腈、乙酐、β-丁酐、过硫酸铵等。氟乙烯的聚合与反应温度、压力和杂质含量密切相关。以α,α′-偶氮-α,γ二异丁基联甲苯酰盐酸盐为引发剂时，在70～80℃聚合时转化率最高。随着压力增加，引发剂的效率和聚氟乙烯的分子量随之增大。氟乙烯的聚合方法可采用本体聚合和溶液聚合，但更多采用悬浮聚合和乳液聚合法。
（1）悬浮聚合法
在悬浮剂作用下让液相氟乙烯悬浮在水中，在低于其临界温度下，用有机过氧化物如过氧化二碳酸二异丙酯作引发剂进行聚合。悬浮反应也能用紫外线和离子辐射而激发聚合。悬浮剂是水溶性聚合物如纤维素酯、羧甲基纤维素、聚乙烯醇，及碳酸镁、碳酸钡之类的无机物。
合成实例：不锈钢反应釜用N2置换，加入150质量份无乙炔的氟乙烯单体，150质量份脱过空气的蒸馏水，0.150质量份的2,2′-偶氮二异丁睛，在1h内将反应液加热到70℃并搅拌，在8.2 MPa压力下保持18h，得到75. 8份白色聚氟乙烯树脂。
(2) 乳液聚合法
氟乙烯乳液聚合时的温度和压力可比悬浮聚合时低。在水乳液中聚合有利于移去反应热，便于控制反应而提高树脂的分子质量、反应速率和得率。乳化剂为脂肪醇硫酸酯和磺酸酯、脂肪酸碱盐。含有7~8个氟原子的全氟代羧酸是氟乙烯乳液聚合时的高效乳化剂，它的特点是形成胶束的临界含量低，能确保聚氟乙烯的热性能和化学稳定性。
合成实例：在搅拌的高压釜内加人200质量份水，100质量份氟乙烯单体，0. 6质量份全氟代羧酸，0.2质量份过硫酸钱及3质量份水玻璃，加热混合物至46℃，4.3MPa下保持8h 后加人电解质，让它破乳沉淀，即可得到产率高达95%的白色聚氟乙烯粉末树脂。
(3) 本体聚合与接枝聚合
在剂量为0. 13~1 Gy/s的6o Co γ射线辐射下氟乙烯能本体聚合，38℃下的聚合速率正比于射线的照射量。氟乙烯也能用等离子体辐射聚合。氟乙烯与低密度聚乙烯、聚异丁烯、聚酰胺等在辐射下进行接枝聚合。接枝共聚物的密度高于均聚物。氟乙烯与无氟单体接枝后，它的粘接性、着色性和加工性能可明显地得到改善。常用的接枝单体有苯乙烯、甲基丙烯酸甲醋、醋酸乙烯醋、偏氯乙烯等，它们在6o Co γ射线或加速电子线辐射后都能发生聚氟乙烯接枝反应。
聚氟乙烯的分解温度比较低，加工温度接近于分解温度，因此不能进行熔融加工。在室温下，聚氟乙烯没有溶剂，只有在100℃以上，才能找到合适的溶剂，这两大缺点限制了聚氟乙烯的推广应用。为了克服这两大缺点，通常有两种改性方法：一是采用共混改性，通过与其他高分子化合物(潜溶剂)共混，得到低熔点和熔融黏度的复合材料；二是共聚改性，将氟乙烯单体与乙烯、丙烯、异丁烯、氯乙烯、四氟乙烯、偏氟乙烯、三氟氯乙烯和全氟丙烯等共聚得到不同性能的共聚物，共聚物的物理和力学性能取决于长链中各个结构单元的性能、相对数量和排列方式等。共聚物的含氟量大于33%或氟乙烯成分在80％以上，仍能保持聚氟乙烯优异的耐候性、耐溶剂性和耐吸水性等。
氟乙烯与偏氟乙烯共聚物的熔点比聚氟乙烯低，但是分解温度有所提高。当偏氟乙烯成分为3％时，共聚物的分解温度与熔点之差有了改善，热稳定性明显提高，可以进行熔融加工。共聚物的结晶度为75％时，其涂膜具有较好的光泽。
氟乙烯与四氟乙烯共聚能得到结晶性聚合物，共聚物中四氟乙烯的含量在0~75％之间，四氟乙烯含量增加，共聚物的结晶结构仍与聚氟乙烯相似。四氟乙烯含量超过75％时，结构改变，出现多晶现象。四氟乙烯含量在15％~50％之间时，共聚物为交替共聚。该共聚物可以用作耐热涂料。
氟乙烯与六氟丙烯共聚物中，当六氟丙烯的含量为3.2％~5.3％(摩尔)时，具有良好的熔融加工性能，可以在200℃下进行挤压成型加工，得到透明和热稳定性好的软薄膜。0.5mm 厚的透明薄膜，拉伸强度为30.6MPa ，在175℃经过24h ，拉伸强度仍高达27MPa 。
氟乙烯与醋酸乙烯酯共聚得到熔点较低的共聚物，氟乙烯与醋酸乙烯酯摩尔比为74.4∶25.6的共聚物，可以配成分散型涂料，涂在铝板上，可以在≤200℃的温度下烧结，得到附着力很高的涂层。该涂层具有优良的耐紫外线性能和较高耐热性能。
4. 聚偏氟乙烯
聚偏氟乙烯(PVDF) 又称聚偏二氟乙烯，是由偏氟乙烯聚合而成。
CF 2CH 2CF 2CH 2n 引发剂n
与聚氟乙烯相似，也能生成头-头、尾-尾和头-尾结合的3种构型。偏氟乙烯可按乳液、悬浮、溶液及本体聚合法制得聚合物。本体聚合主要用于偏氟乙烯与乙烯及卤代乙烯单体的共聚反应。引发剂主要为过硫酸盐和有机过氧化物。用有机过氧化物作引发剂得到的聚偏氟乙烯的热稳定性较高。温度升高或压力降低都能使聚合物的分子量降低，但是对聚合物的链结构影响不明显。
(1) 乳液聚合
偏氟乙烯的乳液聚合一般采用氟系表面活性剂，如5~15个碳的全氟羧酸盐、ω-氯全氟羧酸盐、全氟磺酸盐、全氟苯甲酸类和全氟邻苯二甲酸类等。另外还需加入链转移剂和引发剂，链转移剂起调节聚合物相对分子质量和聚合介质pH 的作用，引发剂可以是水溶性的，如过硫酸盐，也可以单体溶解型的，即有机过氧化物，如二叔丁基过氧化物。
偏氟乙烯在搅拌反应器中进行聚合反应后，通常生成粒径为0.25 μm 的球状粒子，在反应液中加人石蜡起稳定聚偏氟乙烯胶束的作用。待反应结束后，倾掉石蜡过滤，清洗，干燥，最后得到聚集成团、粒径为2~5 μm 的聚偏氟乙烯粉料。通过熔融挤出，再把这种聚偏氟乙烯粉料造粒成丸粒或方形的粒料。
合成实例一：在300 mL 的高压釜中加人100 mL 去离子水及0. 4 g 丁二酸过氧化物，抽掉高压釜中的空气，用液氮冷却后加人35 g 偏氟乙烯，随后加人表面活性剂及由纯氧化铁
还原而成的铁0.7 mg，加料结束后密闭高压釜，并把它置于电热夹套之内，再把整个装置放在水平摇动的设备上，保温于80℃和527 kPa压力，进行聚合反应。聚合反应结束后冷却高压釜并抽空。得到稳定的分散液后让聚合物颗粒沉淀，过滤，并用水和甲醇洗涤，最终放人真空烘箱内干燥。
合成实例二：在3.7 L的不锈钢反应器内，让它先冷至15℃，加人740 g脱气的无离子水、2. 59 g的过氧化二碳酸二异丙醋及13g全氟辛酸钠，再加人少量的水溶性链转移剂，如氧化乙烯，经排除空气和冷却后，往反应器内加入518. 4 g偏氟乙烯单体并搅拌，用循环油加热反应器中盘管至75 ℃，在5h的反应时间内采用逐步压人反应器的方法加人13 g全氟辛酸钠水溶液，周期性地往反应器内注人水保持414 kPa的压力。反应结束后抽尽水，排空反应器，随后熔化冻结的聚偏氟乙烯乳液，再经过滤、水洗，并在50℃真空烘箱内干燥。
（2）悬浮聚合
间歇式悬浮聚合偏氟乙烯的主要目的为限制在反应器壁上沉积聚偏氟乙烯。以水溶性聚合物，如纤维素衍生物和聚乙烯醇作悬浮剂，在聚合时起减缓聚合物颗粒结团的作用。有机过氧化物作聚合反应的引发剂，链转移剂控制聚偏氟乙烯的分子质量，反应生成的聚合物浆液中含有粒径为30~100μm的聚偏氟乙烯粉料，经过滤与水分离，再洗涤和干燥即得聚偏氟乙烯树脂。
合成实例：容积为3.7 L的带搅拌器不锈钢反应器内装有挡板和冷凝盘管，往反应器内加人2 470 mL水，908 g偏氟乙烯和30 g的水溶性甲基羟丙基纤维素溶液，5g过氧化三甲基乙酸叔丁酯，25℃下升压至5.5 MPa，此时液相单体的密度为0.69 g/mL。将反应器升温至55℃，升压至13.8 MPa，在4h的反应时间内往反应器压入800 mL水，以保持恒定的压力。反应结束后冷却反应器，离心分离出聚合物，再用水洗净，于真空烘箱内干燥，得到平均粒径50~120μm的球形颗粒。单体的转化率可达91%(质量计)，聚偏氟乙烯的相对分子质量为5×104~3×105。
不同的引发剂对聚偏氟乙烯的产率影响不大，但对它的相对分子质量有较大影响。异丙醇之类链转移剂的加入，可明显降低聚偏氟乙烯分子质量。过氧化三甲基乙酸叔戊酯作为引发剂的效果不及过氧化碳酸二异丙酯，因为其聚合物产率低。异丙醇特别是甲乙酮对偏氟乙烯的聚合反应有负面影响，碳酸二乙酯作为链转移剂对聚合物的产率没有明显影响。
（3）溶液聚合
偏氟乙烯能在饱和的全氟代或氟氯代烃溶剂中聚合，这类溶剂能溶解偏氟乙烯和有机过
氧化物引发剂，在均相中进行聚合反应而生成的聚偏氟乙烯不溶于溶剂，容易与溶剂分离。所用的溶剂沸点必须大于室温，又能溶解单体和引发剂。含10个或更少碳原子的全氟代烃或氟氯代烃，不论是单组分还是它们的混合物，都有生成自由基的倾向。为了尽量降低聚合时压力，所选溶剂的沸点必须大于室温，为此应选用碳原子数大于1个的氟代或氟氯代烃，合适的溶剂有一氟三氯甲烷、三氟一氯乙烷、三氟三氯乙烷等。引发剂的质量分数为单体0.2%~2.0%。可用的有机过氧化物有二叔丁基过氧化物、叔丁基氢过氧化物及过氧化苯甲酰，聚合反应温度为90~120℃，压力为0.6~3.5 MPa。
合成实例：在装有磁性搅拌器的1L高压反应釜内，加人含十二烷酰过氧化物的三氟三氯乙烷500 g，用N2置换反应釜后排空，加人160gVDF单体，在室温下达到1.2 MPa压力，加热到120~125℃，保持20 h并搅拌。在聚合过程中最大压力为3.5 MPa，最小压力为0.6 MPa，单体的转化率达99.1 %。生成的PVDF熔点达169℃。
偏氟乙烯也能辐射聚合，可免去聚合物受引发剂和其他组分的污染。辐射源可采用60Co，照射量10.32C/(kg·h)，在-40℃下聚合，所得的聚偏氟乙烯熔点达175℃，而一般在水溶液中以化学引发剂引发聚合得到的聚偏氟乙烯熔点为152℃。
偏氟乙烯可与六氟丙烯(HFP)在水溶液中进行共聚反应，根据反应混合物的组成和聚合条件的不同，在VDF/HFP共聚物中HFP的摩尔分数可在1%~13%变化。若HFP的摩尔分数达15%以上时，共聚物呈无定形。只有低的扭变模量，它在很宽的温度范围内呈现出没有脆性的橡胶特性。
偏氟乙烯可与六氟丙烯共聚实例：在300 mL的高压釜中用N2置换，按序加人下列组分：含0.3g偏亚硫酸钠的水溶液15 mL，含0. 75 g全氟辛酸钾的水溶液90 mL(用质量分数5%的KOH调节其pH至12)，含0.75 g过硫酸钾的水溶液45 mL(pH=7)。往反应釜中加入12.4 g HFP(摩尔分数10%)和47.6 g(摩尔分数90%)的VDF。密闭后反应釜装在有机械摇动的设备上摇动，并在50℃下绝热共聚反应24 h。待反应结束后抽出未反应的单体，在液N2下凝集胶乳，随后用热水冲洗，湿饼在35℃的真空烘箱中干燥。取得的共聚物中含6%(摩尔分数)HFP 和94%(摩尔分数)VDF，经X射线衍射测得它呈高结晶性；有良好的耐有机溶剂性能，在体积比为3︰7的甲苯和异辛烷混合液中，于25℃7d仅溶胀4%，在发烟硝酸中25℃下浸7d 也仅溶胀4%。
偏氟乙烯树脂可以配成溶剂可溶型涂料、溶剂分散型涂料、水性涂料和粉末涂料。聚偏氟乙烯树脂涂料是当前应用最广泛的氟树脂涂料。美国杜邦公司在20世纪40年代首先研制
成功聚偏二氟乙烯，美国Elf Atochem 公司是首先向涂料(涂装)工业和熔融加工业提供聚偏氟乙烯树脂的公司之一，品牌为Kynar 500，目前的产量最大，此外还有Ausimant 公司的Hylar 5000和日本吴羽化学工业的Kfpolymer 。
利用Kynar 树脂配制涂料时，主要为有机溶剂分散型，其配方包括KynaI 树脂、丙烯酸树脂、改性剂、颜料、有机溶剂和其他助剂等。
5. 聚全氟乙丙烯
聚全氟乙丙烯，也称氟塑料46（F46、FEP ），是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。 CF 2CF 2CF 2CF 2x 引发剂nx +CF 2CF
my CF 3CF 2CF n CF 3y
聚全氟乙丙烯最早由美国杜邦公司于1956年开始推销，商品名为Teflon FEP 树脂 (FEP 为氟化乙烯-丙烯)。随后，出现了另外一些商品，如日本大金工业公司的Neoflon ，前苏联的Texflon 等。聚全氟乙丙烯可以采用本体聚合、溶液聚合和γ射线引发下的高压共聚合法，但工业上多用悬浮聚合和乳液聚合法。
(1) 悬浮聚合法
四氟乙烯和六氟丙烯的高温悬浮液聚合，可在采用桨式搅拌的不锈钢高压釜中进行，聚合介质为脱氧去离子水，引发剂为过硫酸盐，如过硫酸钾、过硫酸铵等。
合成实例：圆柱形卧式高压反应釜中加人去离子水，反应釜中装有桨式搅拌器和可通冷热水的夹套，釜内抽真空；将水加热到95℃，往水中加人质量分数为0.1%的过硫酸铵作引发剂。往反应釜充人HFP 至1.7 MPa ，保持95℃；待HFP 和TFE 成1︰3的混合物时，釜内充压到4.5MPa ，搅拌15 min ；再补充新配制的过硫酸铵，将它注射人釜。混合液在95℃下一直搅拌80 min 后，停止搅拌，终止反应。抽空反应釜中的气体，得固体质量分数4.6%的浆液，过滤水后干燥。干燥时把树脂放在深度为50mm 的铝盘中，在350℃下加热3h ，产物即是TFE 和HFP 的共聚物FEP ，该FEP 的熔点280℃，熔体粘度7×10 3Pa ·s 。
（2）乳液聚合
四氟乙烯和六氟丙烯的乳液聚合，以全氟辛酸盐或ω-氢全氟壬酸钾为乳化剂。聚合液组成为：过硫酸钾引发剂3g 、乳化剂2g 、脱氧去离子水800mL 和混合单体730~840g(六氟丙烯85%~89％，四氟乙烯11%~15%)，用氢氧化钾调节pH 为3.9~4.1，在聚合过程中补充四氟乙烯单体350~410g 。聚合温度为66~67℃，聚合压力为2.5MPa ，搅拌速度为80r ／min ，产物含六氟丙烯为15%~17%。
对乳液聚合，通过调节乳液酸度和机械搅拌方式与速度，使聚合物凝聚成细粉。通过加入固体聚合物20%~25%的聚氧乙烷仲辛烷基苯基醚(TX-10)非离子表面活性剂，混合均匀后加热至表面活性剂浊点以上时，保持一定时间，可以看到含TX-10的乳液慢慢地沉降分层，得到浓缩的聚全氟乙丙烯乳液，从不锈钢釜底阀门放出。浓缩乳液的相对密度为1.38~1.42，含量大于50%，用氨水调节pH为10左右，再用去离子水稀释至50％备用。
在采用过硫酸盐为引发剂时，在四氟乙烯和六氟丙烯的共聚过程中，由于链的引发和终止阶段会产生大量端羧基，这些末端基团的稳定性很低，在聚合物在加工温度下会产生带腐蚀性的气体HF等，不仅使产品内有气泡影响产品质量，而且腐蚀加工设备。为了避免和减少上述现象的产生，必须对共聚物进行后处理，以脱除低分子化合物和末端不稳定基团。具体方法如下：
①湿热处理。这是一种较早使用的方法。聚全氟乙丙烯树脂与热水作用能脱去不稳定的端羧基—COOH，生成稳定的—CF2H端基。若在聚全氟乙丙烯树脂的热水浴中加入碱或碱性盐，则可加速—CF2H的生成。可选用在热水温度下仍是稳定的碱性化合物，如NH3，碱金属及碱土金属的氢氧化物。它们的用量取FEP树脂质量的1×10 4~6×10 。
②挤出时加少量水处理。聚全氟乙丙烯树脂中的不稳定端基在双螺杆挤出机中受到熔融剪切作用时能部分消除，如在240~450℃下剪切速率达500~700 s-1时，聚全氟乙丙烯树脂的挥发物指数可降至10以下。若把少量的水加入挤出机的加料段，让聚全氟乙丙烯树脂分子中的—COF水解成—COOH，而—COOH因不耐氟的作用而被消除，这也是一种氟化处理的办法，具有改善聚全氟乙丙烯树脂挤出物色泽的作用。
③氟化稳定处理。聚全氟乙丙烯树脂的氟化稳定处理可在改进的双圆锥型混合器内进行。它装有进出气口和电热罩，以5r/min的速度旋转氟化器并加热，抽尽空气后充入体积比为1︰3的F2，N2混合气，过一定时间后停止加热，终止氟化反应。之后充入大量N2进行清洗，清除氟化器内F2。氟化处理后聚全氟乙丙烯树脂的不稳定基团明显降低，颗粒变白。
④选用链转移剂。在以过氧化物为引发剂的聚合过程中，选用合适的链转移剂，如异戍烷等，不仅可以提高共聚物的分子量，而且可以使离子型末端基团与异戊烷反应生成非离子型末端基团，从而改善了共聚物的热稳定性和加工性，由此得到的聚全氟乙丙烯具有很好的柔性；
⑤熔融脱羧。将聚全氟乙丙烯清洗干净后，在150℃干燥，在350~400℃熔融0.15~30h，
除去挥发至含量低于0.2%。若在含水蒸气为2％~20％空气中加热聚合物至360~380℃，挥发物完全脱除，羧酸端基变为—CF2H。经过高温熔融处理过的树脂具有较高的热稳定性、化学稳定性和介电性，适合于进行挤压成型。
在0~280℃和0.98MPa条件下，采用ω-氢十二氟庚酰过氧化物或3,5,6-三氯全氟己酰过氧化物为引发剂，可以避免分子链端羧基的生成，减少后处理工序。在介质中加入三氟三氯乙烷溶剂，可以增加单体中的溶解度。利用该法生产的聚合物中无端羧基，而且熔融黏度不随加热时间而变化，具有良好的热稳定性。采用先加溶剂后加水的方法可以提高聚合速度。
6. 乙烯-四氟乙烯共聚物
乙烯与四氟乙烯共聚物（ETFE）是继聚四氟乙烯和聚全氟乙丙烯后开发的第三大氟树脂品种，也是第二种含四氟乙烯的可熔融加工聚合物，是乙烯(E)和四氟乙烯(TFE)共聚产物。
合成实例：四氟乙烯与乙烯容易以接近等量的比共聚。在高压釜中加入1 960质量份特丁醇和40质量份水，釜内充N2，加入1质量份过硫酸铵，密闭反应釜后把质量分数分别为88.5%和11.5%的四氟乙烯和乙烯混合气体压入反应釜内，升压至1.4 MPa，搅拌并加热到50℃。在整个反应过程中由补加四氟乙烯78%（质量分数）的混合气体，使釜内压力保持在2.1 MPa，反应1h后停加单体，冷却反应釜并释放掉残留的气体。在反应介质中生成的产物是膏状的聚合物，蒸馏除去特丁醇，过滤，150℃下干燥，最后可得到细分散的乙烯-四氟乙烯粉末共聚物，内含四氟乙烯79.1 %（质量分数）。
乙烯-四氟乙烯共聚物的熔点随四氟乙烯比例的增大而降低，熔体流动质量速率却增加，同时四氟乙烯比例增大后共聚物的拉伸强度降低，表示共聚物的分子质量有所降低。
乙烯与四氟乙烯容易形成交替共聚物，共聚物的熔点接近热分解温度，在加工过程中容易氧化分解，引起聚合物变色、起泡和龟裂。为了改善乙烯与四氟乙烯共聚物的热稳定性，因此需用第三单体改性。常用的第三单体是乙烯基单体，如全氟代烷基乙烯基醚，全氟代烷基乙烯等。第三单体能构成共聚物的主链，但不含产生链转移阻止聚合的作用。乙烯-四氟乙烯共聚物的最低熔融粘度于300℃下，必须大于0.5 kPa·s，才有一定的拉伸强度，但为了能热熔性加工，在300℃下熔融粘度不得大于500 kPa·s。含有48.8% 四氟乙烯、48.8%乙烯和2. 4%全氟代丙基乙烯基醚（PPVE）（摩尔分数）的乙烯-四氟乙烯共聚物其熔点为255℃，在300℃的熔融粘度为73kPa·s。弯曲疲劳寿命16 300次。
六氟丙烯也能用做四氟乙烯和乙烯共聚物的调聚单体，加入5%（质量分数）六氟丙烯后能明显提高共聚物在高温下的耐应力开裂性。
7. 四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物
四氟乙烯与全氟丙基乙烯基醚共聚物（PFA）被公认为是聚四氟乙烯的可熔加工的最好替代品，它的许多性能除与聚全氟乙丙烯相类似外，还具有熔点较高(290~310℃)、加工性好和在较高的使用温度下力学性能优良等优点。另外，还具有耐应力龟裂和屈挠寿命长等特点。
四氟乙烯与全氟丙基乙烯基醚反应很容易得到高分子量的共聚物，在共聚物中全氟代烷基乙烯醚通常仅含百分之几。共聚反应分为溶液聚合、乳液聚合和悬浮液聚合三种，目前工业上多采用乳液聚合法。溶液聚合过程中，溶剂为全氟烷烃，也可以是CCl3F、CHClF2和CCl2FCClF2等非金属烷烃。在乳液或悬浮聚合中采用水或添加了氟烷烃的水作溶剂。引发剂可以采用能溶解于氟烷烃的有机过氧化物，也可以采用过硫酸铵之类的水溶性过氧化物。
（1）溶液聚合
1960年发现四氟乙烯能在卤代溶剂中与其他氟化单体共聚合。含H，Cl，Br及不饱和碳碳键的有机溶剂与四氟乙烯反应时，因为自由基CF2提取了这些有机溶剂中的H，C1和Br原子而产生链转移，所以只能生成低分子质量的蜡状脆性固体聚合物。因此只有用饱和的全氟代化合物作溶剂才行。
合成实例一：以全氟代二甲基环丁烷作溶剂，以过氧化物和偶氮化合物作聚合引发剂，在装有搅拌器的高压反应釜中，把该溶剂作为反应介质充至反应釜容积的60%，让一定量的全氟烷基乙烯基醚单体溶解在该溶剂内，升温至60℃并搅拌，然后把四氟乙烯单体压入，再加入少量的（104mol）、以N2稀释过的F2，引发聚合反应。在聚合过程中，保持60℃和搅拌，然后冷却反应器并抽空后即可得到固体聚合物。该聚合物在350℃下加成薄膜，该薄膜呈无色透明且有韧性。
合成实例二：四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚在含H，Cl和F的卤代溶剂中共聚，所用的溶剂必须在聚合时呈液体状，计有F11（CCl3F），F12（CCl2F2），F22（CClF2H），F112 （CCl2FCC12），F113 （CCl2FCClF2）和F114（CC1F2CClF2），其中F113的效果最好。使用一种低温引发剂，溶于单体溶剂溶液内须在85℃以下，若超过85℃溶剂就会起调聚剂的作用。连续地加入四氟乙烯和共聚单体，维持釜内一定的压力，在搅拌下进行反应。以双全氟代丙酰基)过氧化物作引发剂。聚合反应时不加表面活性剂，属悬浮聚合法。
（2）乳液聚合
四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚在水溶液中的共聚反应须加入少量的氟碳溶剂，否则聚
合物的性能很差，而且氟碳溶剂的加入能提高聚合速度，但聚合物的分子质量分布较宽。在聚合反应时加入气相的链转移剂，如甲烷、乙烷和氢气等，一方面使相对分子质量分布变窄，另一方面使分子链末端生成二氟甲基而不是羧基，提高聚合物的热稳定性。聚合反应的引发剂可用过硫酸铵，表面活性剂用全氟代辛酸铵。聚合反应在不锈钢高压釜中进行。
合成实例：将高压釜密闭抽真空，并用四氟乙烯置换空气后在反应釜中加入去离子水、碳酸铵和乳化剂，乳化剂为10％的全氟-2,5二甲基-3,6二氧杂壬酸铵盐的水溶液。搅拌，升温，达到温度后用四氟乙烯将全氟丙基乙烯基醚和三氟三氯乙烷压入反应釜，加压至比预定压力低1.96MPa为止。待温度和压力稳定后，再用四氟乙烯将引发剂压入反应釜，加压到预定压力。反应中，压力每降低0.098MPa，用四氟乙烯补充压力，重复30次以后，停止搅拌，排除未反应的单体，开釜，吸出乳液。用机械搅拌法使乳液凝聚得到白色粉末，然后用去离子水清洗、烘干和在380℃加热2～3h，可以得到白色发泡状的烧结共聚物。
8. 乙烯-三氟氯乙烯共聚物
乙烯(E)和三氟氯乙烯(CTFE)共聚生成乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)的反应可在水或溶剂中进行。1946年，E和CTFE以过氧化苯甲酰作引发剂，在60~120℃，5MPa的水溶液中共聚反应获得成功。也可以在二氯四氟乙烷溶剂中共聚，引发剂可采用过硫酸铵或过硫酸钾。聚合时的温度和压力与共聚物的分子质量有关。
合成实例：在带搅拌器的不锈钢反应釜中，用N2置换后加入25质量份纯水和0.1质量份过氧化苯甲酰，然后加入40质量份三氟氯乙烯及10质量份乙烯，密闭反应器，开启搅拌加热至80℃；反应9h后冷却反应器，排气抽出反应产物，经洗净干燥后可得到7质量份白色的乙烯-三氟氯乙烯共聚物粉末，它的分子组成n(CTFE)︰n(E) =1.1︰1。将所得的乙烯-三氟氯乙烯共聚物粉末粉末在190~200℃下压制成韧性薄膜，具有能延伸至原来长度3倍的韧性。
乙烯和三氟氯乙烯聚合时，若采用氧化还原体系引发剂，反应温度可低于以过氧化物作引发剂时的温度，得到的共聚物为线型分子，不对称点有序分布。这类引发剂还可回收利用，更为经济，它是有机金属化合物及4价的铯盐。
合成实例：100质量份单体混合物中加入0.01~2质量份的有机金属化合物和0.001~1质量份的铯盐。反应温度60~20℃。该引发剂的实例是Pb(C2H5)4和(NH4)2Ce(NO3)6 。在500 mL 的不锈钢反应釜中装有搅拌和控温夹套，反应釜净化后在叔丁醇、水、甲醇质量比为8︰1︰1的混合溶剂中加入0.24 mL四乙基铅，随后在200mL的上述溶剂中加入0.69 g
(NH4)2Ce(NO3)6 ，0.5 mL质量分数为65%的HNO3，把摩尔分数分别为77%和23%的乙烯和三氟氯乙烯的混合单体加入反应釜内，保持压力1.35 MPa，反应3 h后停止。可得到9 g 乙烯-三氟氯乙烯共聚物，其中三氟氯乙烯的摩尔分数39.5% ，熔点为181~182。
在三氟氯乙烯和乙烯2种单体中加入不会发生链转移反应的第三单体生产乙烯-三氟氯乙烯共聚物的调聚物。第三单体应是有如下结构的乙烯基单体：R—CF==CF2，R—O—CF==CF2。R为含有2~10个碳原子的环状基团。碳原子的多少决定侧链的长短，它赋于调聚物良好的高温拉伸性能。较大的侧链能阻碍乙烯-三氟氯乙烯共聚物链段的快速结晶，提高产品的透明性。最佳的第三单体是全氟代化合物。调聚物的熔体粘度为S×105 Pa·s，在260℃，45.5 kPa剪切应力下熔融。
合成实例：在反应釜夹套中通人冷冻盐水，让它保持在0℃，反应釜内通3次N2作净化处理。将500 mL的F113（1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷）连同调聚单体全氟代丙基乙烯基醚和一定量的氯仿(链转移剂)吸人反应釜内，以1 000 r/min速度搅拌，充N2保压于440 KPa 以排除F113中空气。冷却反应釜温度至0℃，然后加人一定量的三氟氯乙烯和乙烯。溶解于F113的三氯乙酰过氧化物溶液(质量浓度为0.02 g/mL)加入反应釜发生反应，一直反应至压力降为98~137 kPa，停止反应后取出反应物浆料，经过滤得到的滤饼，用500 mL F113冲洗2次后打碎滤饼，并在以N2净化过的真空烘箱中于100~125℃干燥过夜。该调聚物有最佳的屈服强度、拉伸强度和断裂伸长率。
四、氟树脂的应用
经过近30年的发展, 氟树脂涂料已形成一系列以聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙、氟烯烃共聚物等氟树脂为基料的多种牌号和用途的氟碳涂料。按形态的不同可分为:水分散型、溶剂分散型、溶液蒸发型、可交联固化溶液型、粉末涂料。按固化温度的不同可分为：高温固化型(180℃以上)、中温固化型、常温固化型。按组成涂料树脂的不同可分为：聚四氟乙烯（PTFE）涂料、聚三氟氯乙烯(PCTFE)涂料、聚氟乙烯(PVF)涂料、聚偏氟乙烯(PVDF)涂料、聚全氟丙烯(FEP)涂料、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)涂料、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚体(FEVE)涂料、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)涂料、氟橡胶涂料及各种改性氟树脂涂料。
聚四氟乙烯分散液通过喷涂、浸渍、涂刷和电沉积等方式可以在金属、陶瓷、木材、橡胶和塑料等材料表面上形成涂层，使这些材料表面具有防粘、低摩擦系数和防水的优异性能，以及良好的电性能和耐热性能，大大拓宽了这些材料的应用领域，提高了材料的使用效率。
另外，聚四氟乙烯分散液还可以浇在光滑平面，经干燥烧结后形成浇铸薄膜。因此，聚四氟乙烯涂层的应用日益广泛，如用于生活中的蒸锅、灶具和电熨斗等，橡胶工业上的脱模器具等。聚四氟乙烯涂料本身对渗透和吸附物理过程的抵抗能力比其他涂料好，但由于聚四氟乙烯涂料不能熔融流动，其涂层致密性较差，孔隙率高，腐蚀介质将通过孔隙侵蚀基材。因此聚四氟乙烯涂料还不能用于制造防腐蚀涂层，但是作为防腐蚀涂层的底漆是有利的。
聚全氟乙丙烯涂料主要作为耐化学药品侵蚀涂料和防粘涂料，如用于化工、医疗器械、医药工业设备、管道、阀门、储槽和机械等防护涂装。乙烯-四氟乙烯共聚物涂料的应用与其涂层或薄膜的特性有关，无针孔的厚涂膜适用于防腐蚀领域，电气性能好的薄膜适用于电子计算机等绝缘，具有耐紫外线和耐候性的涂膜可用于长期保护高速公路的隔音壁等。聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物涂料具有优异的耐蚀性能、不粘性能、电性能和耐候性能等。在化工和石油化工等等行业中，用于强腐蚀介质，特别是在高温（200~250℃）和强酸、强碱、强氧化剂以及强极性溶剂介质条件下，管道、阀门、储罐和其他设备的防腐处理，取得了令了满意的效果。作为防粘涂料，广泛应用于复印机热辊及食品加工模具等。
聚氟乙烯树脂可以制成粉末涂料、分散涂料，但是以分散涂料为主。聚氟乙烯树脂和颜料分散在高沸点的有机溶剂中制成发散液涂料，可以形成无孔的涂层，主要应用于化工等领域设备的防腐处理和户外建筑涂装。
聚偏氟乙烯的耐腐蚀性比聚氟乙烯好，但不如聚四氟乙烯。聚偏氟乙烯基本不溶于所有非极性溶剂，但能溶于烷基酰胺等强极性溶剂中，另外还可溶于酮类和酯类溶剂中。聚偏氟乙烯树脂既可制成粉末涂料，直接用粉末静电喷涂和流化床浸涂等方法涂覆，也可以将聚偏氟乙烯树脂配成分散液进行涂覆。聚偏氟乙烯涂料可作为一种耐候性涂料使用，涂层具有很长的使用寿命，是一种超耐候性涂料，广泛应用于建筑铝板和再成型（二次成型）钢板（也称金属卷材）。
聚三氟氯乙烯涂料可以制成分散液涂料和粉末涂料，主要用于反应釜、热交换器、管道、阀门、泵、储槽等化工设备的防腐蚀处理以及纺织、造纸等工业用各类滚筒的防粘处理。乙烯-三氟乙烯共聚物涂料可以制成粉末涂料和悬浮液涂料，粉末涂料适合于静电喷涂和流化床浸涂，涂膜对无机药品具有良好的耐蚀性，但是对有机溶剂比全氟树脂差，耐热性也比聚四氟乙烯低。主要用于反应器、泵、管道、阀门、气体捕集器、液膜蒸馏器以及食品和药物的处理装置等方面。
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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/bb2300799.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 %
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
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
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。