氟塑料的合成性能與應用.doc

氟塑料樹脂的合成性能與應用一、聚四氟乙烯PTFE俗稱F4合成：PTFE 由四氟乙烯經自由基聚合而生成。其聚合方法包括本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合( 亦稱分散聚合) 等, 工業(yè)生產中主要采用懸浮聚合和乳液聚合。聚合一般在4080, 326kgf/cm2 壓力下, 采用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物作為引發(fā)劑進行。性能：PTFE具有下列特性：高度的化學穩(wěn)定性。具有很好的化學惰性，強酸、強堿或強氧化劑及有機溶劑等對它均不起作用。良好的熱穩(wěn)定性。分解溫度在400以上，能夠在200300溫度范圍內正常工作。良好的減摩性。PTFE材料間的摩擦系數為0102，與金屬間的干摩擦系數為0103，有液體潤滑的情況下為002一O04，其動靜摩擦系數都比較小，且始動摩擦系數與動摩擦系數幾乎一樣。優(yōu)異的自潤滑性。PTFE材料具有突出的表面自潤滑性，幾乎所有粘性物質均不能粘附到它的表面上去。用途：PTFE具有優(yōu)異的電絕緣性且介電常數低，是優(yōu)良的印刷電路板基板材料。此外，用PTFE浸漬玻璃布制成的覆銅板和胛FE覆銅板具有高耐熱性，在高頻范圍內具有穩(wěn)定的絕緣性和極小的損耗因子，廣泛用于衛(wèi)星發(fā)射變頻器、高頻無線電通訊設備、移動通訊設備等。目前一部汽車上所用塑料配件達到50多處，而使用氟塑料的地方也有20多處。在汽車領域，人們一直沿用橡膠油封，但泄漏情況比較嚴重。而采用填充PTFE油封代替唇形橡膠骨架油封，可成功解決發(fā)動機漏水、漏油問題，同時大大提高發(fā)動機乃至汽車的技術性能。二、聚全氟乙丙烯FEP合成：用乳液聚合，此聚合工藝通常使用的引發(fā)劑為水溶性的無機過氧化物如過硫酸錢或過硫酸鉀，以無機過氧化物體系代表過硫酸鹽引發(fā)聚合生成FEP 性能：FEP結晶熔化點為304，密度為2159?cm3，是一種軟性塑料，其拉伸強度、耐磨性、抗蠕變性低于許多工程塑料。它是化學惰性的，在很寬的溫度和頻率范圍內具有較低的介電常數(21)。該材料不引燃，可阻止火焰的擴散、具有優(yōu)良的耐候性，摩擦系數較低，從低溫到200C均可使用。該材料可制成用于擠塑和模塑的粒狀產品，用作流化床和靜電涂飾的粉末，也可制成水分散液。用途：FEP具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，是目前國內最理想的防腐材料。FEP襯里球閥是為石油、化工、染化、農藥等行業(yè)中各種強腐蝕性介質的啟閉控制而研制的。FEP襯里球閥的殼體鑄件采用熔模精鑄，外觀光潔，強度高，與腐蝕性介質接觸處采用FEP襯包，產品能在各種酸、堿、鹽類強腐蝕性介質中使用。其主要用途是制作管和化學設備的內襯、滾筒的面層及各種電線和電纜，如飛機掛鉤線、增壓電纜、報警電纜、扁形電纜和油井測井電纜。三、聚偏氟乙烯PVDF性能：PVDF是一種結晶性的聚合物，熔點較低，約在160170，力學強度高，具有耐磨、耐切割、耐高溫、耐腐蝕等特性，介電常數高，還具有優(yōu)異的耐候性、抗紫外線、抗輻射性能和加工性能，其加工溫度低、熔融流動性好，可做成管、板、棒、薄膜和纖維，可溶于某些有機溶劑。用途：PVDF在下列領域有重要應用，一是作為理想的化工設備防腐材料，特別適合于在酸、有機溶劑、鹵素及它們混合物的場合使用；二是廣泛用于電子電氣工業(yè)，如作計算機電線、航空電線和電纜的披覆式套管等；三是作光導纖維的外涂層、高介電常數的電容器薄膜和電熱帶，以及建筑物外裝飾涂層。牌號為KYNAR500的PVDF氟涂料，作為世界知名筑物外裝飾涂層已經過幾十年實際考驗，能基本持剛涂裝時的原貌，體現了氟碳涂料優(yōu)良的耐久候性能，在國外主要作為金屬裝飾板材的罩面保材料，其性能標準被列為美國AAMA2605超性能層的性能要求和測試程序的自發(fā)性標準。四、(乙烯四氟乙烯)共聚物ETFE性能：ETFE是最強韌的氟塑料，在保持了PrFE良好的耐熱性能、耐化學藥品性能和電絕緣性能的同時，它的耐輻射和力學性能有很大程度的改善，拉伸強度可達到50 MPa，幾乎為PTFE的兩倍。更主要的是其加工性能得以大大改善，特別是它對金屬表面的附著力大大提高，使氟塑料和鋼的緊襯工藝真正得以實現，即氟塑料ETFE旋轉內襯生產工藝。用途：一般碳鋼和不銹鋼的設備、管道件、泵和閥門難以抵御各種強腐蝕介質的侵蝕，因而在化工防腐蝕領域ETFE旋轉內襯產品有很好的市場前景。雖然PTFE有較好的耐化學藥品性能，但由于它的加工成型比較困難，加上和金屬設備難以很好地結合，使PTFE的力學強度低、線脹系數大等不足突現出來。ETFE旋轉內襯產品恰好可以彌補它的不足。目前在反應釜、容器、管道、閥門、泵等方面，不少大型企業(yè)已開始采用ETFE。在旋轉模塑方面，ETFE的各類小型儲罐、灌裝高純度藥劑的料瓶、高要求的電解槽、蓄電池外殼等產品必定會有廣闊的市場。近年來，用ETFE制成的膜材料替代傳統的玻璃和其它高分子采光板用于大型建筑物的屋面或墻體材料，顯示出無可比擬的優(yōu)勢。ETFE膜為現代建筑提供了一個創(chuàng)新解決方案。由這種膜材料制成的屋面和墻體質量輕，只有同等大小的玻璃質量的1；韌性好、拉伸強度高、不易被撕裂，斷裂伸長大于400；耐候性和耐化學藥品性強，熔融溫度高達200，并且不會自燃。作為大型比賽場館的建筑材料用ETFE膜，更大的優(yōu)勢還在于它們可以加工成任何尺寸和形狀，滿足大跨度的需求，節(jié)省了中間支撐結構；作為一種充氣后使用的材料，它可以過控制充氣量的多少，對遮光度和透光性進行調節(jié)，有效地利用自然光，節(jié)省能源，同時起到保溫隔熱作用。不僅如此，這種膜還具有自清潔功能，使灰塵不易附在其表面，清潔周期大約為5 a。這種材料的另一大優(yōu)點就是可以在現場預制，方便施工和維修；另外成本合理是其極具競爭力的另一優(yōu)勢，覆蓋層加上結構層的費用只有玻璃的一半，而使用壽命卻長達25a。五、(四氟乙烯六氟丙烯偏氟乙烯)共聚物THV性能：THV除了具有氟塑料的耐候性、不燃性、不粘性外，還可以像常見聚合物一樣容易加工， THV是由四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚而成，而且其比例不同可以賦予聚合物不同性能， THV加工溫度低、加工溫度范圍寬，加工溫度遠低于分鋸溫度，可以適應于擠出、共擠出、注射模塑、吹塑模塑、層壓薄膜、浸漬、涂覆和共混等多種加工方式，可生產出膜、管、容器、異型產品和模塑產品。THV是目前商品化的最柔軟的氟塑料，利用其特性與其它塑料或彈性體制備多層次結構制品時，柔韌性優(yōu)異。THV耐化學藥品性能優(yōu)越，對許多腐蝕性化學品有極好的防滲透能力。THV具有極好的光透明性和低折射率，可以允許從紫外線到紅外線所有頻率的光穿透，是塑料光導纖維包覆的理想材料。THV自身容易粘接，也容易與其它材料粘接，無需表面處理就能與其它材料很好粘合。THV比其它氟塑料更容易用輻射交聯提高其高溫性能，是典型的對電子束敏感材料，用一定輻射量，可以明顯提高材料拉伸強度。THV很容易與助劑混合，如交聯劑、染料和有機顏料等。另外THV還具有良好的溶解性能，可通過加入化學試劑的方法實現化學發(fā)泡等。用途：由于具有眾多的優(yōu)異性能，THV的新用途源源不斷地被開發(fā)出來，比如燃油控制、安全玻璃、電線電纜、吹塑模塑制品、光控制等。隨著科學進步與發(fā)展，THV的應用領域將十分廣闊，目前已經開始應用的還有太陽能電池膜、建筑膜、柔性化工儲槽管線、有腐蝕性液體流過的化工反應管線和傳送管線、用于特殊領域的軟管與容器等。六、聚三氟氯乙烯PCTFE性能：硬度高，耐低溫性、尺寸定性優(yōu)異，PCTFE是結晶性的高分子，熔點為21833，密度為213g/cm-3。PCTFE在室溫下對大多數活潑的化學品呈惰性，而在100。C以上可被少數幾種溶劑溶解，也可被一些溶劑溶脹，尤其是氯化過的溶劑。PCTFE具有優(yōu)異的阻隔氣體的能力，其膜產品的水蒸汽透過性在所有透明塑料膜中是最低的。其電性能與其它全氟聚合物相似，但介電常數(2327)和損耗因數稍高，尤其是在高頻時。PCTFE可制作厚的(3175mm)光學透明制件。用途：低溫密封、電氣、防腐、防輻射元件。七、(三氟氯乙烯乙烯)共聚物ECTFE性能：ECTFE具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，對絕大多數的無機、有機化學品有非凡的抗腐蝕能力。到目前為止，沒有一種溶劑能在120以下侵蝕ECTFE，或引起裂縫。與其它熱塑性塑料相比，ECTFE在高溫下的耐氯和氯衍生物的性能特別突出。EcTFE還具有極低的滲透率、優(yōu)良的電性能與極端光滑的表面，可在較寬的溫度范圍內安全使用。它不但具備突出的耐沖擊性能，而且是一種具備相當大的力學強度的堅韌材料。ECTFE制品的表面類似于玻璃，能阻止微生物的增生，具有明顯的衛(wèi)生優(yōu)勢。用途： ECTFE樹脂，可滿足大型的槽罐襯里，或者復雜形狀的管件、閥件，甚至螺旋彎曲彈簧的涂覆，涂層粘著牢固、堅韌。當用于螺旋槳或風機葉輪的涂覆時，不但無針孔，表面光潔不粘垢，而且具有優(yōu)良的耐蝕性能，被廣泛應用于化工、石油的排水、洗滌、污水處理系統，以及裝置的化學清洗系統，化學藥品的分配系統等方面。八、三氟氯乙烯-偏氟乙烯共聚物CTFE-VDF九、聚氟乙烯PVF性能：良好的耐候性和較好的耐輻射性，聚氟乙烯(PVF)是由氟乙烯單體聚合而成的高結晶性聚合物。PVF為無毒、無臭，無味的透明、半透明或乳白色粉末或顆粒，分子量6x10418x105，是氟塑料中含氟量最低、密度最小且價格最便宜的一種，在工業(yè)上只能作薄膜制品應用。PVF是柔軟而強韌的材料，突出的耐候性，長期使用溫度85150。機械強度、介電常數、介電損耗角正切值及介電強度都很高。耐化學性能不如F4，但在室溫下能耐多數酸、堿及溶劑，如稀H2S04、H3P04、NaOH、苯酚及煤油等；在高溫下溶于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。用途：PVF制品制品主要用于天窗、屋頂的透明材料、耐腐涂層、高介電常數電器部件、海底電纜、儀表零件涂層，建筑用薄膜等十、四氟乙烯全氟(正)丙基乙烯基醚共聚物PFA性能：俗稱可熔性PTFE，各種性能是氟塑料之冠， PFA的熔點約為302312，密度213216g/cm-3。PFA與PTFE和FEP相似，但在150以上時，機械性能略優(yōu)于FEP，且可在高達260的溫度下使用，它的耐化學品性與PTEF相當。PFA的產品形式有用于模塑和擠塑的粒狀產品，用于旋轉模塑和涂料的粉狀產品；其半成品有膜、板、棒和管材。用途：廣泛應用于半導體行業(yè)，以及醫(yī)療、化工防腐、汽車等領域。十一、無定型含氟樹脂TeflonAF合成：無定型含氟樹脂是由全氟-1，3-二氧環(huán)戊烯(PD)類單體與VDF、HFP、TFE、CTFE等單體多元共聚而成。PD