氟聚合物有关资料
氟聚合物有关资料
氟聚合物有关资料氟聚合物，常规的聚合物大都由炭C、氢H两种元素或者再加上氧O三种元素所组成，如聚苯乙烯（polystyrene）它由炭C、氢H两种元素组成，当聚苯乙烯中的氢原子部分或者全部被氟原子替代后，这样的聚苯乙烯就成了含氟的聚苯乙烯，这样的含氟聚苯乙烯广义上也叫氟聚合物。
概念简介氟聚合物指的是一类聚合物（即聚合物中还有氟原子），而不是某一个特定的聚合物。
可以理解为只要聚合物中含有氟原子，那么我们就可以说这个聚合物就是氟聚合物。
如当聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate）中的氢原子部分或者全部被氟原子替代了，我们同样可以称这样的聚甲基丙烯酸甲酯为氟聚合物。
氟聚合物主要分为氟塑料和氟橡胶两大类，其中氟塑料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)等，其中PTFE、PVDF和FEP这3种氟塑料的用量最大。
氟化工因高技术、高性能、高附加值的特性，被誉为“黄金产业”。
国外现状成熟市场的发展速度会相对放缓，但美国著名的增长咨询公司弗若斯特沙利文近日发布的报告显示，由于氟聚合物本身优良的物理化学性能以及下游应用领域的持续发展，已步入成熟阶段的美国氟聚合物市场发展前景仍然乐观。
预计至2013年，美国氟聚合物市场销售额将达20.82亿美元，产量突破2亿磅。
推动美国氟聚合物市场保持增长的动力主要来源于几个主要下游市场的强劲需求。
氟聚合物被广泛用于披护材料或者绝缘材料等，美国电缆市场近年来持续稳定增长带动了氟聚合物市场的增长。
FEP以及PVDF在电缆行业中应用最为广泛，作为光缆制造中的主要材料之一，PVDF市场增长潜力巨大。
另外，作为主要下游市场之一，近年来美国半导体行业持续增长，对氟聚合物的需求也不断增长。
PTFE、氟橡胶以及PVDF是半导体行业应用最多的材料。
含氟聚合物的合成进展
含氟聚合物的合成进展王海蓉,张明祖,倪沛红*(苏州大学材料与化学化工学部,江苏省先进功能高分子材料设计及应用重点实验室,苏州 215123)摘要:含氟聚合物由于其优异的化学和物理性能以及广泛的应用前景而受到关注。
根据聚合反应单体结构不同,可以通过不同方法合成各种结构的含氟聚合物。
这些聚合方法主要是可控/ 活性 聚合,例如:原子转移自由基聚合(AT RP)、原子转移自由基-乙烯基自缩合聚合(AT R-SCVP)、可逆加成-断裂链转移聚合(R AF T)、氮氧稳定自由基聚合(N M P)、活性阳离子聚合、活性阴离子聚合、氧阴离子聚合。
此外,常规自由基聚合及乳液聚合方法也受到青睐。
本文对近年来文献报道的不同含氟聚合物结构及其相关合成方法的研究进展进行了综述。
关键词:含氟聚合物;可控/ 活性 聚合;常规自由基聚合;乳液聚合引言氟原子的电负性(3 98)在所有元素中最高,它具有除氢原子以外最小的范德华半径(0 132nm)和较高的C-F键能(540kJ/mo l)。
含氟聚合物由于具有独特的性质:既疏水又疏油的双疏性、热稳定性和化学惰性高、折射率和低介电常数低、摩擦系数和表面能低、良好的抗氧化性和耐侯性以及一定的生物相容性等[1~5],因而在航空、微电子工程、化学和汽车行业、光学、纺织工业以及生物医用材料等方面具有广泛的应用[6~11]。
Kr afft课题组对含氟聚合物,尤其是两亲性含氟聚合物的性能及其应用进行了深入研究[11~15]。
通常,根据参加聚合反应的单体及其活性中心的不同,可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合等。
由于含氟单体数目和种类的多样性,文献报道的含氟聚合物的合成方法可以根据不同单体的结构采用不同的聚合机理。
1 可控/ 活性 聚合制备含氟聚合物可控/ 活性 自由基聚合反应是近年来高分子设计合成应用最广泛的聚合方法。
大多数烯类单体的聚合都可采用这类聚合方法。
可控/ 活性 聚合主要有原子转移自由基聚合(ATRP)[16,17]、氮氧稳定自由基聚合(NM P)[18]、可逆加成 断裂链转移聚合(RA FT)[19]以及活性离子聚合等。
氟聚合物简介介绍
优异的加工性能
PVDF具有良好的熔融流动性和 热稳定性，可采用挤出、注塑、 吹塑等多种成型工艺加工成各种
制品。
FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）
01
0203Βιβλιοθήκη 耐化学性FEP具有优异的耐化学性 ，可承受各种强酸、强碱 、有机溶剂等腐蚀性介质 的侵蚀，保持性能稳定。
透明度高
FEP具有高透明度，光线 透过率高，适用于各种光 学、电子领域的透明部件 制造。
医疗领域
由于氟聚合物生物相容性良好，可用于制造医疗器械、人 工器官、医用导管等，提高医疗器械的安全性和耐用性。
02
氟聚合物种类与特性
PTFE（聚四氟乙烯）
耐高温性能
PTFE具有出色的耐高温性能，可 在高温环境下长时间稳定工作，
不分解、不变形。
低摩擦系数
PTFE具有极低的摩擦系数，适用 于各种高速、高负荷的滑动和滚动 接触，有效降低磨损。
优异的电绝缘性
PTFE是一种优良的电绝缘材料，体 积电阻率高，介电常数和介电损耗 低，适用于各种高频、高压电场环 境。
PVDF（聚偏二氟乙烯）
耐候性
PVDF具有极佳的耐候性，长期 暴露在户外环境下不易老化、开 裂，保持颜色和物理性能稳定。
耐化学腐蚀性
PVDF对多种酸、碱、盐等化学 物质具有良好的耐腐蚀性，适用 于化工、环保等领域的腐蚀性介
化工领域
由于氟聚合物具有优异的耐化学腐蚀性，可用于制造化工 设备、管道、阀门等零部件，提高设备的耐腐蚀性和使用 寿命。
航空航天领域
氟聚合物具有优异的耐高低温性和耐候性，可用于制造航 空航天器的密封件、润滑材料、涂层等，确保飞行器在极 端环境下的正常运行。
电子电气领域
氟聚合物具有低介电常数和低介电损耗，适用于制造电子 元器件、电缆绝缘层、印刷电路板等，提高电子设备的性 能和稳定性。
【doc】氟聚合物PVDF、ECTFE、PFA与FEP涂层的热喷涂特性
氟聚合物PVDF、ECTFE、PFA与FEP涂层的热喷涂特性44?有机氟工业Organo—FluorineIndustry2005年第3期业业业业掌译文I}带带带带蒂氟聚合物PVDF,ECTFE,PFA与FEP涂层的热喷涂特性摘要:借助于火焰喷涂和等离子体喷涂两种工艺过程,制备了氟聚合物PVDF,ECTFE,PFA与FEP的高品质热喷涂涂层.与传统的静电喷涂工艺相比,这两种喷涂工艺均为不需后热处理的一步喷涂工艺法.涂布前首先表征了聚合物原料的形貌与尺寸分布.利用光学显微镜,盐喷涂实验以及酸碱浸泡实验对两种工艺所制备的热喷涂涂层进行的研究表明:涂层致密,无孔且平滑;盐喷涂实验中无腐蚀现象发生;pH为一0.7与14的酸碱浸泡实验中仅PFA涂层表现良好,其他氟聚合物涂层均有少量被腐蚀现象.1前言众所周知,氟聚合物有突出的耐酸,耐碱,耐溶剂性,优良的热稳定性和不粘性,广泛地应用于航空,汽车,石油,医药与电子工业领域.氟聚合物一般可用两种方法制备涂层.一种方法是氟树脂水相分散液的湿法喷涂,需要260—360℃的热处理,这种方法可制备厚达1mm的平滑涂层;另一种方法是静电沉积法,首先是聚合物粉末通过静电喷枪喷涂到接地的工件上,然后是工件在接近聚合物熔融温度下加热以获得平滑无孔的涂层.本文描述一种制备涂层的热喷涂法,热喷涂法能够直接沉积出具有致密结构的涂层,无需后续的热处理工艺.这种工艺可用于热处理可能引起聚合物涂层损坏的应用领域,例如造纸与化学工业中大尺寸工件或结构中不粘涂层的制备.在本工作中,用传统的热喷涂工艺制备了几种氟聚合物涂层,并对其结构以及它们在几种强腐蚀性电解质中的耐腐蚀性进行了研究.2实验用常压等离子体喷涂与两种不同的火焰喷涂工艺分别制备了氟聚合物涂层.在等离子体喷涂中使用了瑞典的SulzerMemoA3000S系统,氩气和氢气的混合物作为等离子体发生气,载气为氩气.火焰喷涂设备分别为瑞典产附带了Metco6P一Ⅱ氧炔火焰喷枪与TeroDyn3500空气丙烷火焰喷枪的Sulzer MemoA3000S实验系统.粉末进料器分别为Sulzer MetcoPT一10进料器与TecFlo3500流化床粉末进料器.需要提及的是,TeroDyn火焰喷涂系统本身就是专门针对聚合物粉末设计而成,而其他两种热喷涂设备主要用于金属和陶瓷粉末的喷涂.聚合物原料分别为FluoroplastPVDF,HalarECTFE6014,TeflonPFA532—501以及TeflonFEP 532—8000与532—8110.所有这些氟聚合物粉末都是静电沉积中常用粉末,但在本研究中用于热喷涂实验,它们的一些特性见表1.这些聚合物的使用温度范围为一200—260~(2,最高使用温度为PFA的260℃,吸水率均很小.涂层的基材为合金钢Fe37(St37).表1氟聚合物PVDF,ECTFE,PFA与FEP的特性特性PVDFECTFEPFAFEP密度(s/cm)1.781.682.152.15熔点(℃)155—170240300—310250—280最高使用温度(oC)150166260205召氏硬度1370～8013751363～651355～66拉伸强度(MPa)35—5231—4828—3021—28挠曲强度(MPa)59—7548—21吸水率(As,I'M0.04<0.01<0.03<0.01D一579)(%)原料粉末的形貌和粒径分布分别用PhilipsSEM515扫描电镜和SympatecHelosV ectra激光粒径分析仪测试.所得涂层的微结构使用Olympus的MG光学显微镜观察.耐腐蚀性可用盐喷涂实验和两种液体浸泡实验检测.实验前显微镜ZeissmodelStemiSV8与holi—daydetectorElcometer136可以证实聚合物涂层均无孔.中性盐喷涂实验中,使用了浓度为5%的NaC1溶液,实验温度为+36℃,实验时间为17天(约为408小时).液体浸泡实验中,浸泡时间为60天,温度为+50℃,两种液体分别为pH为一0.7的30vo1%H2SO溶液与pH值为14的NaOH溶液.耐2005年第3期闫玉林?氟聚合物PVDF,ECTFE,PFA与FEP涂层的热喷涂特性?45? 腐蚀实验所用涂层及其沉积方法列于表3.3结果与讨论3.1聚合物粉体在热喷涂过程中,原料为火焰及等离子体电弧产生的高温所熔融.对于这些粉体材料有一些具体的要求,如,为使材料能够充分熔融而又不至于产生过度的结构降解,粉末必须有合适的粒子尺寸与分布,比较合适的粒子尺寸大约为5O～2001xm,更小的粉末不可用,因为在高温中会轻易地因过热而燃尽.本工作中使用了商业化的氟聚合物粉末是基于他们的易获得性.表2PVDF,ECTFE,PFA与FEP粉末的粒径分布注:10%,90%代表粒径低于所示尺寸的粒子所占重量百分比表3涂层的耐腐蚀性实验PVDF粉末的粒子形状对于热喷涂而言是最佳的,如表2和图1所示,PVDF粒子是球形的且分布较窄.当颗粒是球形且均一时,颗粒能够同时熔融且热降解最小,因此能够获得高品质的涂层.其他聚合物粉末的形貌是不规则的(如图2～图5),并且因用于静电喷涂的ECTFE,PFA和FEP粉末的离子平均尺寸非常小(如表2).TeflonFEP532—811O粉末的平均尺寸相对较大,但是粒子的尺寸分布比较宽.选用这种大小混杂,分布较宽的FEP粉末意图制备较厚的FEP涂层.尽管ECTFE,PFA和FEP粉末的粒子形貌与尺寸分布对于热喷涂不是最佳,但通过调整合适的喷涂参数仍可获得成功的热喷涂涂层.不过为优化喷涂参数以制备致密涂层并避免喷涂中聚合物的降解需花费较多精力.氟聚合物的等离子体的喷涂参数列于表4.聚合物的火焰喷涂需手工实施,基材的预热温度为180～280~C.表4氟聚合物PVDF,ECTFE,PFA与FEP的等离子体喷涂参数3.2涂层的微结构聚合物喷涂涂层的显微结构列于图6～图9.可以看出,所有的涂层均为致密无孔.聚合物涂层的厚度分别为,PVDF:200pan,ECTFE约3001~m, PFA约80pan,FEP为1001.~m.尽管通过调整喷涂参数如燃烧气体,载气以及预加热温度仍难获得较厚的涂层.对于FEP,尽管采用更粗糙的粉末,涂层的厚度仍只有1001xm.低的熔体粘度与低的降解温度导致FEP难以得到更厚的涂层.在火焰喷涂实验中,氟聚合物涂层厚度的排序类似于等离子体喷涂.3.3涂层的耐腐蚀性PVDF有中等程度的耐化学腐蚀性,并且易于遭受浓碱和热的有机胺的侵蚀.ECTFE的耐化学腐蚀性较好,但易于遭受热的氯化试剂,氧化性酸和胺的侵蚀.在除氟气,碱金属和一些稀有氟化物之外的环境中,PFA与FEP均具有突出的耐化学腐蚀46?有机氟工业Organo—FluorineIndustry2005年第3期性.这些氟树脂耐化学腐蚀性的差异是由于PFA与FEP为全氟化聚合物,而PVDF与ECTFE为部分氟化聚合物.导致聚合物分子结晶的碳,氟原子的图1FluoroplastPVDF粉末的形貌图3TofIon532-50IPFA粉末的形貌图5TofIorl532—8110FEP粉末的形貌盐喷涂实验中,所有涂层耐化学腐蚀性均很好,一方面是由于盐溶液在这些涂层中腐蚀性较小,另一方面涂层的无孑L使涂层很好地保护了基材.在H:SO的强酸性溶液浸泡实验中,火焰喷涂与等离子体喷涂所得PVDF涂层以及等离子体喷涂强键合以及氟原子的较小尺寸是氟聚合物耐化学腐蚀的原因.图2HaIat"6014ECTFE粉末的形貌图4TofIon532-8000FEP粉末的形貌所得PFA涂层均表现出良好的耐腐蚀性.对于ECTFE和FEP涂层,浸泡后涂层的部分区域发生了化学腐蚀.由于立体显微镜均证实这些涂层是完全致密的,因此,这些涂层的耐腐蚀性差异是由于材料性能差异所致.在NaOH的强碱性浸泡实验中,火焰喷涂PVDF涂层被部分腐蚀.PVDF在碱性溶液中中等程度的耐化学腐蚀性在文献[2]中也被提及.等离子体喷涂所得ECTFE涂层在碱液中仅有微量腐蚀,而等离子体喷涂所得PFA与FEP涂层在碱液浸泡中均无腐蚀.PFA与FEP在所有腐蚀性介质中均表现了突出的耐腐蚀性,除了在酸性溶液中,FEP涂层的表面有轻微的腐蚀.PFA与FEP突出的耐化学腐蚀性是由于二者结构的全氟化以及氧原子与碳原子之间强的键合.所有的涂层在腐蚀性实验中都保护了基材.2005年第3期闫玉林?氟聚合物PVDF,ECTFE,PFA与FEP涂层的热喷涂特性.47?图6等离子体喷涂PVDF涂层截面图图8等离子体喷涂PFA涂层截面图4结论借助于火焰喷涂与等离子体喷涂法制备PVDF,ECTFE,PFA与FEP聚合物涂层是可能的.尽管这些粉末更适用于静电沉积喷涂法,但是通过优化喷涂参数,仍可获得无孔且平滑的高品质涂层.氟聚合物涂层在盐喷涂实验中展示了良好的耐腐蚀性.在强碱与强酸性溶液中,某些氟聚合物涂层被轻微腐蚀,但应注意到这些溶液均具极强腐蚀性.另一方面,一些氟聚合物涂层在这些溶液中有中等程度的腐蚀,PFA涂层没有腐蚀现象发生.热喷涂法被证实是制造元器件耐腐蚀氟聚台物涂层的一种合适方法.这种方法具有灵活性,无需静电沉积后的热处理工艺.然而,无孔涂层的制备要求精确的参数优化.如果具备适用于热喷涂的特殊粉体,氟聚合物涂层的制备将更加容易.另外,应当采用更适合于聚合物材料的热喷涂工艺.采用精确的温度控制,以及能够防止聚合物过热分解的低图7等离子体喷涂EGTFE涂层截面图图9等离子体喷涂FEP涂层截面图温火焰或类似的低温热源也是必要的.参考文献1H.I.Rowan,Thermoplasticfluoropolymersofengineering plastics,in:EngineeredMaterialsHandbook,vo1.2,ASM hatemational,MetalsPark,OH,1988,PP.115—119.2E.Norman,Finishing(1995)26—28.3S.Grainger(Ed.),EngineeringCoatings--DesignandAp. plication,AbingtonPubhshing,Abington,1989,PP.139—144.4D.V.Rosato,RosatoPlasticsEncyclopediaandDictiona- ry,HanserPublisher's,Passau,Germany,1993,PP.234—235.5J.Brandrup,E.H.Immergnt,E.A.Gnflke(FAs.),Pol- ymerHandbook,4thed.,Wiley,NewY ork,1999,P.V31.(闫玉林译)。
无定型氟聚合物
———————————————作者简介：阮环阳（1987—），男，工程硕士，工程师，主要从事含氟高分子开发和应用研究檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱檱殗殗殗殗。
专论与综述无定型氟聚合物阮环阳陈科宋健高自宏（浙江省化工研究院有限公司，浙江杭州310023）摘要：介绍了无定型氟聚合物的制备技术和特性，综述了其几种主要应用领域并对其发展趋势进行了展望。
关键词：无定型氟聚合物；TeflonAF ；光学透明；塑料光纤；有机薄膜晶体管前言无定型氟聚合物是20世纪80年代末开发的一种完全非结晶性氟聚合物，它不仅继承了以聚四氟乙烯（PTFE ）为代表的结晶或半结晶型全氟聚合物材料的机械性能、热稳定性、耐化学、电气性能和物理性能，而且还具有独一无二的高度透明性和在氟溶剂中的溶解性，因此，无定型氟聚合物可以通过溶液化加工方式灵活地满足多种特殊应用［1－3］。
无定型氟聚合物作为高附加值氟聚合物，一方面由于市场对产品需求量相对较小，市场主要被日美占据；另一方面，国内满足制备无定型氟聚合物的含氟特种单体仍在研发起步阶段，因此，国内对无定型氟聚合物的制备和发展还没有引起业内人员足够的关注。
但是，最新的氟化工行业“十三五”规划已将用于电子行业的氟树脂、无定型含氟材料作为重点发展任务写入规划。
主要介绍几种无定型氟聚合物的合成和市场应用情况。
1无定型氟聚合物的合成无定型氟聚合物的典型代表TeflonAF 由杜邦公司于1989年成功实现商品化，它是由四氟乙烯（TFE ）和特种单体4，5－二氟－2，2－二（三氟甲基）－1，3－二氧杂环戊烯（PDD ）通过溶液聚合得到。
其中共聚单体PDD 作为功能性单体对调节共聚物的性能有重要影响［4］。
随着共聚产物中PDD物质的量分数的增加，共聚产物经历结晶态、半结晶态和无定型态的转变；其中结晶态、半结晶态的共聚物中PDD 物质的量分数通常小于65%。
由于结晶态、半结晶态的共聚物熔点高、透明性差，均限制了它们的加工和应用，因此实用价值不大。
含氟聚合物的聚合机理
含氟聚合物的聚合机理含氟聚合物的聚合机理可以通过两种方式进行：自由基聚合和阴离子聚合。
自由基聚合是含氟聚合物常见的聚合机理之一。
在自由基聚合过程中，聚合反应由醇氧自由基引发，然后通过添加剂控制链发生聚合。
常用的引发剂包括过硫酸铵，过硫酸钾等。
下面将分别介绍自由基引发、链传递和链终止等三个关键步骤。
在自由基引发步骤中，引发剂分解产生自由基，其中过硫酸根阴离子是最常用的自由基引发剂。
过硫酸混合物在聚合过程中受热分解生成硫酰基自由基，然后可捕获单体的双键，形成新的自由基。
这个自由基将继续引发其他单体分子，从而引发整个聚合过程。
在链传递步骤中，单体分子与自由基反应，可以生成更多的自由基。
其中含氟单体分子与自由基发生加成反应，将含氟单体引发进入聚合链中。
这个反应是通过双键开环形式，生成新的自由基，从而延长聚合链。
最后，在链终止步骤中，聚合链的延长被中止，从而终止聚合过程。
这可能是通过三个主要途径实现的：互相反应，通过形成共价键将两个自由基反应在一起；重组，两个不同的聚合链上的自由基可以相互结合；还原，引发和传递步骤中出现的自由基可以被还原剂捕获并中止聚合链的延长。
阴离子聚合是另一种常见的含氟聚合物聚合机理。
在这个过程中，聚合反应由阴离子引发，然后通过添加剂控制聚合链的延长。
常用的引发剂包括碱金属或碱土金属引发剂，如碳酸铯、引发剂环丁基锂、四氟硼酸等。
在阴离子聚合过程中，首先引发剂中的阴离子与单体发生反应，生成负离子自由基。
然后，负离子自由基与单体继续反应，形成新的负离子自由基。
这个过程类似于自由基聚合中的链传递步骤。
然后，这些自由基通过添加剂进行控制，延长聚合链。
由于阴离子聚合是一种离子聚合机理，所以它与自由基聚合不同，聚合反应是通过亲核攻击烯烃单体实现的。
阴离子聚合机理被广泛应用于含氟单体聚合物的合成，因为它可以产生高分子量、相对均匀的聚合物。
总的来说，含氟聚合物的聚合机理可以通过自由基聚合和阴离子聚合两种方式实现。
涂料用溶剂型氟聚合物的化学结构与耐候性的关系-氟碳涂料
涂料用溶剂型氟聚合物的化学结构与耐候性的关系氟烯烃和烷基乙烯基醚的一种交替共聚物已用于耐久性涂料。
本文对四氟乙烯和三氟乙烯作为共聚物的氟烯烃进行了比较，研究了氟烯烃单元对涂料的耐候性的影响。
对于色漆，在判断耐候性时的可以确认颜料的分散能力是比氟烯烃单元的化学结构更重要的因素。
0 引言一种由氟烯烃和烷基乙烯基醚（FEVE聚合物）的交替共聚物组成的涂料用氟聚合物1982年由Asahi Glass公司开发并实现工业化，商品名称Lumiflon。
这种聚合物已应用于许多领域如桥梁、建筑物、汽车、房屋墙面和屋顶，并已经具有暴露15年的实例。
这种聚合物被定位为新一代PVdF型氟碳漆。
在FEVE共聚物的开发过程中选用过某些氟烯烃，但最终选用三氟氯乙烯（CTFE）与烷基乙烯基醚的共聚物，制备了适合于多种应用的各种涂料树脂。
四氟乙烯（TEF-不含氯原子）当然是FEVE的氟烯烃的选用品种之一，但由于配方的某些限制或涂膜性能的某些缺陷，TEF不适用。
近来，FEVE已作为新一代氟涂料在全球广泛应用。
它已可以使用专用溶剂，特定固化剂或不同于其它普通漆液配方的专用助剂。
而用TFE作为氟烯烃的FEVE树脂也已应用于某些领域。
本文对涂料用FEVE共聚物中CTFE和TFE进行了比较，研究了其性能，特别是耐候性。
1 实验1.1 FEVE共聚物CTFE或TFE及某些烷基乙烯基醚用过氧化物自由基引发剂，在高压釜中于65 ℃的有机溶剂中共聚，聚合物溶液过滤，蒸发浓缩直到50%～60%的浓度，用于涂料配制。
图1 FEVE共聚物的结构1.2 配方配制NCO指数约为1的异氰酸酯固化剂，加入催化剂、消泡剂和流平剂作为涂料组分。
HMDI三聚体：Coronate HX （日本聚氨酯工业公司）封闭HMDI三聚体：Coronate C-2507 （日本聚氨酯工业公司）封闭IPDI三聚体：Desmodur BL4165（Sumitomo Bayer Urethane公司）1.3 色漆二氧化钛用一种加玻璃珠的红魔鬼油漆振动器分散到细度小于10 μm，所用二氧化钛类型分别标示为A、B、C。
含氟聚合物单体
含氟聚合物单体是一种具有氟原子取代基团的有机化合物，由于其独特的性质和优异的性能，在许多领域中得到了广泛的应用。
以下是对含氟聚合物单体的介绍：含氟聚合物单体通常具有高化学稳定性、耐候性、耐化学腐蚀、耐高温、耐低温等特性，使其在许多领域中具有广泛的应用前景。
氟原子强烈的电负性可以显著提高聚合物的耐化学腐蚀性，尤其是在酸碱环境和有机溶剂中。
此外，含氟聚合物单体还具有优异的耐候性和耐候性，使其在户外应用中具有很高的价值。
含氟聚合物单体可以根据其结构分为不同的类型，如全氟烷基单体、全氟烯基单体、全氟亚甲基单体等。
其中，全氟烷基单体是最常见的类型之一，它是一种具有全氟碳基团取代的烷烃单体，可以通过聚合反应制备成全氟聚合物。
全氟聚合物具有优异的耐高温、耐低温、耐化学腐蚀、耐候性和耐候性等特性，因此在许多领域中得到了广泛的应用。
含氟聚合物单体的合成方法有多种，包括自由基聚合、离子型聚合、开环易位聚合等。
其中，自由基聚合是最常用的方法之一，可以通过引发剂引发单体在高温下发生聚合反应，制备成含氟聚合物。
离子型聚合也可以用于含氟聚合物单体的制备，可以通过金属盐或碱金属盐引发单体发生离子聚合反应，得到含氟聚合物。
开环易位聚合则是一种可以制备高分子量含氟聚合物的有效方法，它可以利用特定类型的含氟单体通过分子内重排和加成反应制备高分子量的含氟聚合物。
含氟聚合物单体的应用非常广泛，主要集中在国防军工、化工防腐、特种功能涂层、特种高分子材料等领域。
例如，含氟聚合物涂层可以有效地抵抗酸碱环境和有机溶剂的腐蚀，因此在化工、石油、制药等领域得到了广泛的应用。
此外，含氟聚合物材料还具有优异的防水、防污、耐高温、耐低温等特性，因此在航空航天、军事装备等领域也得到了广泛的应用。
总之，含氟聚合物单体是一种具有广泛应用前景的有机化合物，其独特的性质和优异的性能使其在许多领域中具有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，含氟聚合物单体的合成方法和应用领域也将不断拓展，为人类社会的发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
氟聚合物有关资料氟聚合物，常规的聚合物大都由炭C、氢H两种元素或者再加上氧O三种元素所组成，如聚苯乙烯（polystyrene）它由炭C、氢H两种元素组成，当聚苯乙烯中的氢原子部分或者全部被氟原子替代后，这样的聚苯乙烯就成了含氟的聚苯乙烯，这样的含氟聚苯乙烯广义上也叫氟聚合物。
概念简介氟聚合物指的是一类聚合物（即聚合物中还有氟原子），而不是某一个特定的聚合物。
可以理解为只要聚合物中含有氟原子，那么我们就可以说这个聚合物就是氟聚合物。
如当聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate）中的氢原子部分或者全部被氟原子替代了，我们同样可以称这样的聚甲基丙烯酸甲酯为氟聚合物。
氟聚合物主要分为氟塑料和氟橡胶两大类，其中氟塑料包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、全氟烷氧基树脂(PFA)、乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)等，其中PTFE、PVDF和FEP这3种氟塑料的用量最大。
氟化工因高技术、高性能、高附加值的特性，被誉为“黄金产业”。
国外现状成熟市场的发展速度会相对放缓，但美国著名的增长咨询公司弗若斯特沙利文近日发布的报告显示，由于氟聚合物本身优良的物理化学性能以及下游应用领域的持续发展，已步入成熟阶段的美国氟聚合物市场发展前景仍然乐观。
预计至2013年，美国氟聚合物市场销售额将达20.82亿美元，产量突破2亿磅。
推动美国氟聚合物市场保持增长的动力主要来源于几个主要下游市场的强劲需求。
氟聚合物被广泛用于披护材料或者绝缘材料等，美国电缆市场近年来持续稳定增长带动了氟聚合物市场的增长。
FEP以及PVDF在电缆行业中应用最为广泛，作为光缆制造中的主要材料之一，PVDF市场增长潜力巨大。
另外，作为主要下游市场之一，近年来美国半导体行业持续增长，对氟聚合物的需求也不断增长。
PTFE、氟橡胶以及PVDF是半导体行业应用最多的材料。
随着美国老龄化现象的不断加剧，医药行业增长明显，也由此推动了氟聚合物在该领域的应用。
此外，一些新兴行业，例如锂电池、燃料电池、生物燃料等的蓬勃发展也成为美国氟聚合物市场的新增长点。
与此同时，ETFE、PVF、PCTFE和ECTFE等产量较小的氟聚合物在某些新兴下游领域也得到了越来越多的使用。
这些领域主要包括太阳能以及医药包装等行业。
这些氟聚合物需求的持续放大势必带动整个美国氟聚合物市场的发展。
如今，美国这一成熟市场的发展面临着来自多方的挑战。
首先，市场增长放缓。
在美国，PTFE供应量在氟聚合物中占据第一，但60多年的发展使其生产工艺已十分完善，下游市场趋于饱和，因此市场增长率有所放缓。
由高昂油价引发的汽车销售量下滑也使美国氟聚合物市场的发展受到影响，特别是PTFE及氟橡胶两类产品。
不过，汽车市场对于高性能的氟聚合物材料需求仍然表现强劲，因此提升产品性能将是未来针对汽车领域的一个重要策略。
其次，价格竞争愈发激烈。
随着大量价格相对低廉的中国产品进入美国本土市场，美国氟聚合物市场价格竞争明显加剧。
这一现象在PTFE市场表现尤为突出，部分美国本土供应商为了维护客户而不得不降低产品价格。
第三，安全和环保性能遭到质疑。
2006年，美国环保署(EPA)颁布新的法令认为全氟辛酸铵(PFOA)有可能引发癌症等重大疾病，引发了市场的诸多争论，杜邦随后也宣布将于2015年推出不含PFOA的安全氟化产品。
另外，由于氟原子的存在使氟聚合物分子结构十分稳定，是不可生物降解的化学物质，这也引发了环保人士对于氟聚合物可能引发环境问题的担忧。
[1]国内现状目前我国已成为世界最大的氟化工初级产品生产国和出口国，然而，应用研发不足、技术水平落后让国内氟化工产业难以摆脱低端产品过剩、高端产品不足的被动局面。
氟化工产业不以石油天然气为主要原料，与石油价格的关联度不大，但分析人士认为，全球能源的日益紧张，却为氟硅材料的发展提供了巨大空间。
氟产品是高性能化工新材料，生产技术复杂，整体价格较以石油、天然气为原料的材料高。
随着石油产品价格上涨，两者之间的价格差距正在逐渐缩小，这为氟材料拓展应用市场提供了广阔的空间。
全球含氟聚合物总产能约22万吨／年，中国产能约为4万吨／年，占世界总产能的18%，已成为世界第二大氟聚合物生产国。
浙江巨化集团公司董事长叶志翔认为，随着经济实力的增强和人民生活水平的提高，中国对氟产品的需求增长率将远高于全球平均水平。
2010-2020年这10年间，全球对氟聚合物的需求仍将保持相同的增长幅度，氟产品的全球平均需求增长率将在3%以上。
预计“十一五”期间，中国氟聚合物产能可保持15%的年增速，2010年产能将达到7万吨／年，总产量接近5万吨／年。
从各类氟产品的前景来看，氟氯烷进入衰退期，其替代品将因此而出现广阔的市场；氟树脂进入成熟期，主要产品聚四氟乙烯竞争加剧；氟橡胶进入增长期，随着我国汽车产业的发展，氟橡胶将出现明显的增长；氟涂料则将随着建筑、化工产业的增长而增长；而含氟精细化学品的发展空间最为广阔。
国内CFC替代品及CFC产品的毛利率基本维持在20%以上的水平，而对于氟橡胶、聚全氟乙丙烯乃至氟精细化学品而言，由于市场需求较强，竞争较弱，仍将在未来3年内维持30%以上的较高毛利水平。
如何让氟化工产业的“短腿”变长？我国在高端氟化工领域拥有哪些技术优势？今后应重点投资和开发哪些产品？多位专家针对含氟聚合物、ODS替代品、无机氟化物、含氟精细化学品四大领域进行深入分析。
氟化工是各国鼓励发展的新兴高新技术产业，含氟聚合物又是氟化工产业的高端领域。
如今，最便宜的聚四氟乙烯也在3万元/吨左右，最昂贵的含氟聚合物则高达数千万元/吨。
如何让这一潜力巨大的高端产业焕发其应有的光彩？专家针对国内氟化工的产业基础，提出了技术攻关方向。
“国外生产的是材料，我们生产的是化学品”内蒙古奥特普氟化学新材料开发有限公司总工程师杨兵告诉记者，我国含氟聚合物与国际同行的主要差距体现在清洁度、质量稳定性、生产效率三个方面。
“有用户说，国内含氟聚合物企业生产的是化学品，国外企业生产的是材料。
言下之意，尽管我国生产的含氟聚合物在化学结构上和国外同类产品相同，但是人家的能用，我们的则难以应用。
”杨兵面色凝重地说。
在清洁度方面，由于我国在生产工艺和设备管理等方面较为落后，含氟聚合物产品中的杂质往往较多，难以在高端市场应用。
以悬浮聚四氟乙烯为例，国外客户尽管大量采购中国产悬浮聚四氟乙烯，但往往只用于生产质量要求不高的制品，或是进一步纯化处理后再使用。
在质量稳定性方面，国内含氟聚合物技术的主要来源是上海有机氟材料研究所以及俄罗斯、日本的有关企业。
“最近十年含氟聚合物的大发展，使我国在产量上实现了飞跃，但在原创技术方面却停滞不前。
由于得不到核心技术的支撑，我国含氟聚合物产品质量不稳定成为用户公认的事实。
”杨兵介绍。
此外，我国聚合工艺技术的落后还体现在生产效率低下，包括聚合配方、聚合设备、自动控制等方面。
拿悬浮聚四氟乙烯生产装置来说，国外企业用两个2.3立方米的聚合釜系统就可达到1万吨/年的产能，而国内企业用相同体积的聚合釜系统只能达到1700吨/年的规模。
杨兵提出：“我国不乏实力雄厚、抱负远大的企业家，与其投入上亿元资金生产每吨几千或几万元的氟化工产品，不如投资到每吨几十万、几百万甚至几千万元的高档含氟聚合物领域。
”主要应用氟聚合物具有优异的物理化学特性，因而广泛应用于交通运输、建筑、化工设备、电子及半导体、家庭用品等行业，其中交通运输以及化工设备是氟聚合物的两大主要下游领域。
作为氟聚合物的第一大应用领域，交通运输行业主要包括汽车以及航空航天两大领域。
在航空航天领域中，耐火以及轻质的特性使氟聚合物成为理想选择。
在汽车领域中，由于氟聚合物具有卓越的耐热性以及耐腐蚀性能，其多被用于汽车引擎以及车盖等部位。
另外，优异的耐腐蚀性以及热稳定性使氟聚合物在化工设备制造中被广泛采用。
目前氟聚合物主要用于管道、储罐、热交换器、反应器等部件的内层和保护膜，也被用于通用塑料的添加剂。
另外，它们还用于软管等液体传输系统、垫圈、密封圈、阀门、密封膜等。
代表物质聚四氟乙烯商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”、"4F"等,PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物，它具有一CF2=CF2一重复单元线性分子结构，是结晶性聚合物，熔点大约为631℃，密度为 2.13—2.19g/CC（克/立方厘米）。
PTFE具有优异的耐化学品性，其介电常数为2.1，损耗因数低，在很宽的温度和频率范围内是稳定的。
它从低温到550V的机械性能都很好。
PTFE抗冲强度高，但拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性比其它工程塑料差。
有时加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。
它的摩擦系数几乎比任何其它材料都低，具有很高的氧指数。
PTFE可制成粒料、凝结的细粉（0.2微米）和水分散液。
粒状树脂用于压塑和柱塞挤塑；细粉可以糊状挤塑成薄壁材料；分散液可用作涂料和浸渍多孔材料。
在美国市场经销的纯的PTEE产品有 Auimont USA公司的 AI－goflo牌、DU POut公司的Teflon牌、ICI AInericas Inc的 FI牌、HOechstCelanese公司的HOSaflon牌。
PTFE具有非常高的熔体粘度，这妨碍了惯用的熔融挤塑或模塑技术的采用。
粒状PTFE的模塑和挤塑方法与粉状金属和陶瓷用的方法相似——先压缩再高温烧结；细粉需与加工辅料混合（如石脑油）形成糊状，然后在高压下挤成薄壁材料，再加热除掉挥发性的加工助剂，最后烧结。
含氟聚合物薄膜目前，可用来制造含氟聚合物薄膜的主要有聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）和聚氟乙烯（PVF）。
含氟聚合物的应用领域包括脱模剂、罐衬里、光伏背板、装饰和保护膜以及药品泡罩包装等。
与其他聚合物薄膜相比，含氟聚合物薄膜拥有一些性能上的优势，主要有耐化学性、介电性能、电气绝缘、耐高温、可焊性、防潮性、透明和机械强度等。
含氟聚合物薄膜同时还能与其他一些聚合物如聚乙烯和聚氯乙烯薄膜相容，可以应用于多层薄膜。
乙烯三氟氯乙烯共聚物ECTFE树脂是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物，熔点为464 ℉ ,密度为1.68g/cc（克/立方厘米）。
此材料从低温到 330T的性能良好，其强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于PTEE、FEP和PFA。
它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。
它的介电常数（2.6）低，在很宽的温度和频率范围内性能稳定。
ECTFE不着火，可防止火焰扩散，当暴露在火焰中时，将分解成硬质的碳。