聚三氟氯乙烯简介精选ppt
聚三氟氯乙烯介绍汇总
聚三氟氯乙烯介绍1. 简述聚三氟氯乙烯（PCTFE ）是最早研究开发并生产的热塑性氟塑料。
首篇制备报告是由法国法本公司于1937年发表的。
其后美国在执行曼哈顿计划过程中，对其制备技术路线及产品性能做了大量研究工作，1942年由3M 公司投入生产，以Kel-F 商标出售。
当时主要用于铀同位素分离材料。
其后俄罗斯、法国、德国和日本的产品相继问世。
我国在1959年开始研制PCTFE 树脂，1960年试验成功，1966年建成年产25tPCTFE 树脂的生产装置。
2. 结构和性能PCTFE的结构PCTFE 是三氟氯乙烯（CTFE ）的聚合物，是一种热塑性树脂，其化学结构式为：PCTFE 的分子量在10万~20万。
分子结构中德氟原子时聚合物具有化学惰性，一定的耐温性，不吸湿性和不透气性。
分子结构的氯原子存在，是聚合物具有良好的加工流动性，透明性及硬度特性。
由于PCTFE 分子结构中C-Cl 键的引入，除了耐热性及化学惰性较聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物稍差外，硬度、刚性、耐蠕变性均较好，渗透性及熔点、熔融粘度都比较低。
PCTFE的主要性能1）物理性能聚三氟氯乙烯（PCTFE ）属结晶性聚合物，结晶度可达85%~95%，其结构特点是既具有全同立构型又具有间同立构型，总得来看呈无规立构型，因而制品透明度好。
PCTFE 几乎不透湿，透气性能低，吸水性能小，因而即使在水中也能保持良好的绝缘性能。
2）力学性能PCTFE 的力学性能与分子量及加工条件有关，与结晶度关系密切，拉伸强度、弹性模量、弯曲性能和硬度都随结晶度增加而增大。
3）热性能PCTFE 的熔融温度为212~217℃，结晶度越大融融温度越高。
玻璃化温度（Tg ）也随结晶度而异，一般在45~90℃之间，用热膨胀计法测定则在50℃左右。
PCTFE 长期处于260~280℃会因热分解而引起分子量降低。
4）电性能PCTFE 分子中既有体积大而电负性相对小的氯原子，又有体积相对小而电负大的氟原子，且排列不对称，因而分子具有极性，其tg δ和介电常数都不如PTFE,tg δ受温度和频率的影响大。
聚三氟氯乙烯
聚三氟氯乙烯（PCTFE）是一种性能优良的工程塑料，它的长期使用温度为-200∽150℃，具有独特的刚性，韧性和耐低温性，能耐各种酸、碱、油类及大部分有机溶剂，其优良的电绝缘性在较高的温度范围内不受温度和湿度的影响；此外它还具有突出的气密性、表面不粘性、较高的机械强度、很低的吸水性等。
聚三氟氯乙烯板、棒是由聚三氟氯乙烯树脂用模压法制成，可广泛用作耐腐蚀结构材料、理想的低温液体用阀门部件、设备防腐衬里、透明视镜、真空密封材料、电子电器部件、电机仪表零件等。
主要性能
1、外观：质地均匀，表面平整光滑；颜色呈透明或半透明。
2、物理机械性能符合下表。
聚三氟氯乙烯简介
为氯化氢(HCl)。 催化剂：铂、钯或铑担载在活性炭或SiO2 上，此类催 化剂的反应活性较ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，所需反应温度较低(200 ℃左右 即可)，副反应较少。 解决了锌粉还原脱氯方法中反应锌粉难以回收, 氯化锌 的污染问题。
10
三
合成路线
聚三氟氯乙烯的合成
从结构上看由于三氟氯乙烯分子结构的不对称性，聚
聚三氟氯乙烯塑料：
3
二
结构与性能
1. 机械性能方面，PCTFE的压缩强度大，压缩回弹 率也比较大，具有良好的弹性恢复力。成型时进行骤 冷，则可形成结晶度较低的透明制品；缓慢冷却,则形 成半透明的高结晶度成型品。 2. 在热性能方面，PCTFE在250℃高温条件下， 仍能保持良好的热稳定性能。但从130℃起开始出 现结晶，随着结晶度的增加，脆性逐渐增大。因此 其长期使用温度应保持在130℃以下；若使用温度 超过200℃，将会逐渐地分解而遭损坏。
15
谢谢!
16
7
二
结构与性能
聚三氟氯乙烯与聚四氟乙烯的性质比较
聚三氟氯乙烯虽然具有螺旋构像，但是由于大分子链
节中有一个氟原子被氯原子代替了，即大分子中部分 “C一F”键变成了“C一C1”健，键长增大，键能降 低，故聚三氟氯乙烯的耐热性能要比聚四氟乙烯差。 由于大分子中引进了部分的氯原子，使整个大分子的 对称性遭到破坏，故大分子链具有微弱的极性。所以 聚三氟氯乙烯的电绝缘性能、耐腐蚀性能均不及聚四 氟乙烯。 由于大分子具有极性，大分子间产生了作用力，故聚 三氟氯乙烯在常温下机械强度、刚性、硬度均比聚四 氟乙烯好。
8
二
结构与性能
PCTFE
结晶度 越高 透明度越差 抗渗透能力越强 脆性越大 硬度越高
氟塑料ppt课件
1.1 FEP
习惯成自然 自然成本能
FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。简称F46。
其主要的用途是用于制作管和化学设备的内衬、滚筒的面层及各种电线和电缆，如飞 机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已见用作太阳能收 集器的薄涂层。
FEP管
FEP内衬设备
FEP电缆
1.1 PFA
PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物，商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、 “特富隆”、“泰氟龙” 、“4F”等,
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。
4氟棒材
4氟零件
4氟带
内衬4氟设备
单位 性能
PTFE
FEP
PFA
PCTFE
简称
F-4
F-46
*FA
暂缺
比重
—
2.13-2.20 2.12-2.17 2.12-2.17 2.13
断裂拉伸强度 kg/cm2
140-455 189-217 280-315
暂缺
熔点温度
℃
327
275
310
213
长期耐热温度
℃
288
204
260
暂缺
低温脆性 10mcm/cm℃ -268
氟塑料--目录
➢ 氟塑料介绍 ➢ 氟塑料的应用
PTFE FEP PFA ETFE
习惯成自然 自然成本能
1.1 氟塑料
习惯成自然 自然成本能
氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物，它们有聚四氟乙烯（PTFE）、 全氟（乙烯丙烯）（FEP）共聚物、聚全氟烷氧基（PFA）树脂、聚三氟氯乙烯 （PCTFE）、乙烯一三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）、乙烯一四氟乙烯（ETFE）共聚 物、聚偏氟乙烯（PVDF）和聚氟乙烯（PVF）。
氟塑料详解.pptx
将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、乳化剂(全氟 辛酸铵)的不锈钢反应釜中。单体应逐渐加人，不断补 充。聚合在20～25℃，2MPa的条件下进行。反应完成 后，将含有聚合物的分散液搅拌、凝聚、水洗、干燥 后得到粒度比悬浮聚合时更小的粉状树脂。
§7.1.2 结构与性能
一、结构
聚四氟乙烯的结构特点： （1）分子链以螺旋形排列。 （2）高度结晶。 （3）优异的介电和电绝缘性能。 （4）高度热稳定性。 （5）优异的耐化学试剂性和耐溶剂性。 （6）熔融粘度极高。 （7）材料宏观上力学性能不佳，易出现冷流现象。
（1）氯原子体积比氟原子大，破坏了原聚四氟乙烯中分子结 构的几何对称性，使分子链紧密堆砌程度减小，但分子链总体 结构仍比较规整，仍然可以结晶，但结晶程度会减小。
（2）分子链堆砌程度的减小，使分子链刚性减小，使聚合物 的熔点比聚四氟乙烯有所下降，耐热性也降低。
（3）氯原子的引入，使分子链产生一定极性，使材料的电性 能比聚四氟乙烯有所下降。极性的产生又使分子链之间增大了 吸引力，宏观上导致材料力学性能均有所提高。
（4）氯原子和氟原子的体积皆大于氢原子，对骨架碳原子均 有良好的屏蔽作用，使材料亦具有优异的耐化学腐蚀性。
二、聚三氟氯乙烯性能
1．力学性能
聚三氟氯乙烯力学性能比聚四氟乙烯有所提高 ，冷流性比聚 四氟乙烯明显减小，力学性能受结晶度影响较大
2．热性能
低于聚四氟乙烯
3．电性能
略显极性，仍具优异电性能；电场频率有影响
冷压烧结成型
大多数氟塑料熔体在成型温度下具有很高的粘度， 事实上是很难熔化的，所以虽说是热塑性塑料， 但却不能用一般热塑性塑料的方法成型，只能以 类似粉末冶金烧结成型的方法，通称冷压烧结成 型。成型时，先将一定量的含氟塑料(大都为悬浮 聚合树脂粉料)放入常温下的模具中，在压力作用 下压制成密实的形坯(又称锭料、冷坯或毛坯)， 然后送至烘室内进行烧结，冷却后即成为制品。
聚三氟氯乙烯
聚三氟氯乙烯(PCTFE)是三氟氯乙烯的均聚物，具有在主碳链周围含有氟原子与氯原子的结构。
其化学结构通式：分子结构中的F原子使聚合物具有化学惰性，一定的耐温性，不吸湿性和不透气性。
分子结构中的Cl原子则使聚合物具有良好的加工流动性、透明性及硬度特性。
由于PCTFE分子结构中C-Cl键的存在，除耐热性及化学惰性较聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯一六氟丙烯共聚物(FEP)稍差外，其硬度、刚性、耐蠕变性均较好，渗透性、熔点及熔融粘度都较低。
3性能PCTFE的基本性能，除与它的分子结构有关外，还取决于其分子量及结晶度。
3.1 机械性能在机械性能方面，PCTFE的常温机械性能优于PTFE，其压缩强度大，冷流较小，压缩回弹率也比较大，具有良好的弹性恢复力。
但是，由于PCTFE是结晶性高分子，因此其机械性能受温度影响很大，并且还会因结晶度、分子量的高低而有一定的差异。
成型时进行骤冷，则可行成结晶度较低的透明制品；缓慢冷却，则形成半透明的高结晶度成型品。
一般来说，其拉伸强度与硬度会随着结晶化的推进而增大，但延伸率却会下降。
3.2 热性能在热性能方面，PCTFE的热塑熔融温度(Tm)为211~216℃，玻璃态温度(Tg)为71~99℃。
在250℃高温条件下，PCTFE仍能保持良好的热稳定性。
PCTFE的第2 / 5页失强温度大于其熔融温度，分解温度大于310℃。
3.3 耐性PCTFE的耐低温性特别突出，在液氮、液氧和液化天然气中不发生脆裂、不蠕变，在一定条件下能在接近绝对零度(-273℃)下使用。
高氟含量使PCTFE能耐几乎所有的化学物质和氧化剂。
可在酸、碱或者氧化剂中长时间浸渍而不发生任何变化，仅在高温下能为熔融碱金属、氟元素及三氟化氯腐蚀，在高温条件下与苯及苯的同系物、多卤化物接触有时产生溶胀。
33.4 电气性能在电气性能方面，PCTFE的介电常数与介电损耗因子在很宽的频率范围内都比较小，绝缘电阻与介电击穿电压等电气性能优良，并且几乎不受温度或湿度的影响，是一种远比传统材料更能承受苛刻条件的高频绝缘材料。
聚氯乙烯ppt课件
CH2
CH
n
Cl
英文名称：polyvinyl chloride, 简称PVC 4
PVC塑料是以PVC树脂为基料，与稳定剂、 增塑剂、填料、着色剂及改性剂等多种 助剂混合，经塑化、成型加工而成。
<二> PVC树脂的聚合方法
悬浮法（S-PVC），生产80％的PVC
PVC的聚合 方法
乳液法 （E-PVC），生产10％的PVC 本体法（M-PVC），生产～10％的PVC
13
PVC的应用
PVC的用途极为广泛，是目前用量仅次于 PE的第二大用量的树脂材料。
PVC的性能优势。
力学性能大范围可调：从硬质到软质
电绝缘性优良 耐酸碱、耐溶剂性良好
差于PP和PE
阻燃性好 14
PVC的主要应用领域
建筑领域——门窗异型材、塑料水管 化工设备——化工管道、容器 电器、电缆绝缘（代替大部分橡胶） 汽车工业——内装饰材料：方向盘握把、仪表盘、
溶液法，因为对环境有污染，目前已不采用。 5
6
PVC的H结构
尾
<1一. >基链本结特构征CH2 C + CH2
头
CHCl
PVC是VCM单体多C数l以头-尾结构相联的
线形聚合物。
对于PVC来讲，聚合反应的温度是控制分 子量和链结构的决定因素。
头-头结构
聚合反应温度
分子量
7
2. 立构规整结构
随着聚合反应温度的降低，间规立构规整 度提高。
例如：在 -60oC聚合而成的PVC，间规立构规整 度高达65％。
8
<二> 聚集态结构 1. 基本特征 PVC是含有少量结晶结构的无定形聚合物。
2. 无定形结构 通用PVC的Tg在70～80oC；
聚三氟氯乙烯介绍
聚三氟氯乙烯介绍1. 简述聚三氟氯乙烯（PCTFE）是最早研究开发并生产的热塑性氟塑料。
首篇制备报告是由法国法本公司于1937年发表的。
其后美国在执行曼哈顿计划过程中，对其制备技术路线及产品性能做了大量研究工作，1942年由3M公司投入生产，以Kel-F商标出售。
当时主要用于铀同位素分离材料。
其后俄罗斯、法国、德国和日本的产品相继问世。
我国在1959年开始研制PCTFE树脂，1960年试验成功，1966年建成年产25tPCTFE树脂的生产装置。
2. 结构和性能PCTFE的结构PCTFE是三氟氯乙烯（CTFE）的聚合物，是一种热塑性树脂，其化学结构式为：F-C-FF-C-ClPCTFE的分子量在10万~20万。
分子结构中德氟原子时聚合物具有化学惰性，一定的耐温性，不吸湿性和不透气性。
分子结构的氯原子存在，是聚合物具有良好的加工流动性，透明性及硬度特性。
由于PCTFE分子结构中C-Cl键的引入，除了耐热性及化学惰性较聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物稍差外，硬度、刚性、耐蠕变性均较好，渗透性及熔点、熔融粘度都比较低。
PCTFE的主要性能1）物理性能聚三氟氯乙烯（PCTFE）属结晶性聚合物，结晶度可达85%~95%，其结构特点是既具有全同立构型又具有间同立构型，总得来看呈无规立构型，因而制品透明度好。
PCTFE几乎不透湿，透气性能低，吸水性能小，因而即使在水中也能保持良好的绝缘性能。
2）力学性能PCTFE的力学性能与分子量及加工条件有关，与结晶度关系密切，拉伸强度、弹性模量、弯曲性能和硬度都随结晶度增加而增大。
3）热性能PCTFE的熔融温度为212~217℃，结晶度越大融融温度越高。
玻璃化温度（Tg）也随结晶度而异，一般在45~90℃之间，用热膨胀计法测定则在50℃左右。
PCTFE长期处于260~280℃会因热分解而引起分子量降低。
4）电性能PCTFE分子中既有体积大而电负性相对小的氯原子，又有体积相对小而电负大的氟原子，且排列不对称，因而分子具有极性，其tgδ和介电常数都不如PTFE,tgδ受温度和频率的影响大。
- 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)。
由于大分子中引进了部分的氯原子，使整个大分子的 对称性遭到破坏，故大分子链具有微弱的极性。所以 聚三氟氯乙烯的电绝缘性能、耐腐蚀性能均不及聚四 氟乙烯。
由于大分子具有极性，大分子间产生了作用力，故聚 三氟氯乙烯在常温下机械强度、刚性、硬度均比聚四 氟乙烯好。
8
二
结构与性能
PCTFE
结晶度 越高
透明度越差 抗渗透能力越强
单纯在防腐领域PCTFE受到自身的价格和 加工工艺的限制，已被其他的氟塑料所取代。
将PCTFE的优良特性与某些特殊的要求结 合在一起，如利用其水、气体的不渗透性，国 外在大量研制开发医疗器械、军用物品等方面 的封装膜，这是PCTFE产品的重要前景。
15
谢谢!
16
此课件下载可自行编辑修改，此课件供参考！ 部分内容来源于网络，如有侵权请与我联系删除！感谢你的观看！
影响 PCTFE 性 能的主要因素
结构 结晶度 分子量
6
二 PCTFE
7
结构与性能
一定的化学惰性 一定的耐温性
不吸湿性
不透气性
Cl原子的 引入
降低了化学惰性 降低了耐热性 良好的加工流动性 良好的质比较
聚三氟氯乙烯虽然具有螺旋构像，但是由于大分子链 节中有一个氟原子被氯原子代替了，即大分子中部分 “C一F”键变成了“C一C1”健，键长增大，键能降 低，故聚三氟氯乙烯的耐热性能要比聚四氟乙烯差。
11
三
合成路线
反应釜中加 入去离子水
抽真空
加入CTFE单体
分别加入还原剂的水溶 液和引发剂的水溶液
调节反应温度至30~40℃， 体系压力0.5~0.8MPa
升温至20~80℃ 反应10~12小时完成
12
三
合成路线
反应完成后，利用 F2/N2 混合气体对得到的PCTFE粉末 进行氟化封端处理，可得到耐高温降解的 PCTFE，在 300℃下不降解不褪色。
是最早研究开发并生产的热塑性氟塑料。
熔融温度 213℃，可在-196~125℃下长期使用。具有很 好的耐低温特性，如果长期处于在 250℃以上会因热 分解引起分子量降低。
聚三氟氯乙烯塑料：
3
二
结构与性能
1. 机械性能方面，PCTFE的压缩强度大，压缩回弹 率也比较大，具有良好的弹性恢复力。成型时进行骤 冷，则可形成结晶度较低的透明制品；缓慢冷却,则形 成半透明的高结晶度成型品。
u4.新型塑料：用偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚形成的新 型塑料，既具有优异的机械性能，抗紫外线，又改善 了聚偏氟乙烯弯曲性差的缺点。
14
四
应用
PCTFE早在1934年就由德国研制成功，我 国也于1960年研制成功
目前我国的PCTFE聚合工艺仍然停留在国 外上世纪的水平，生产的聚三氟氯乙烯产品， 色深、脆性大、断裂伸长率低。
聚三氟氯乙烯（PCTFE）
姓名
1
目录
一
基本概念
二
结构与性能
三
合成路线
四
应用
2
一
基本概念
聚三氟氯乙烯 polychlorotrifluoroethene（PCTFE）是三 氟氯乙烯（CFCl=CF2）单体自由基聚合生成的以— CF(Cl)—CF2—为结构单元的线性主链产物，分子量在 10万~20万。
4. 在化学性能方面高氟含量使PCTFE几乎能耐所 有的化学物质和氧化剂。可在酸、碱或者氧化剂中 长时间浸渍而不发生任何变化，仅在高温下能被熔 融碱金属、氟元素及三氟化氯所腐蚀。
5. 在渗透性方面，在所有塑料中，PCTFE的水蒸 气渗透率是最低的，不渗透任何气体，是一种良好 的屏障聚合物。
5
二
结构与性能
13
四
应用
u1.制备聚三氟氯乙烯涂料：具有优异的化工防腐性能， 可以先涂在金属储罐、反应罐、各种容器表面，然后 烧结形成涂层，在淬火骤冷时涂层不易断裂。
u2.生产不透水汽的膜：基于 PCTFE 极低的水汽透过 率，可用于包装电器组件、电子组件等方面。
u3.电缆包覆材料：以 PCTFE 为主要材料加入成核剂 对电缆进行包覆，可以形成良好的绝缘层。
脆性越大 硬度越高
分子量 越高
拉伸强度越大 断裂伸长率越大
9
三
合成路线
三氟氯乙烯单体的合成
三氟三氯乙烷催化加氢脱氯法
CF2Cl —CFCl2 +H2 催化剂 CF2CFCl+2HCl
该反应的主要产物为三氟氯乙烯(CTFE)，主要副产物 为氯化氢(HCl)。 催化剂：铂、钯或铑担载在活性炭或SiO2 上，此类催 化剂的反应活性较高，所需反应温度较低(200 ℃左右 即可)，副反应较少。 解决了锌粉还原脱氯方法中反应锌粉难以回收, 氯化锌 的污染问题。
2. 在热性能方面，PCTFE在250℃高温条件下， 仍能保持良好的热稳定性能。但从130℃起开始出 现结晶，随着结晶度的增加，脆性逐渐增大。因此 其长期使用温度应保持在130℃以下；若使用温度 超过200℃，将会逐渐地分解而遭损坏。
4
二
结构与性能
3. PCTFE的耐低温性特别突出，在液氮、液氧和 液化天然气中不发生脆裂，在一定条件下能在接近 绝对零度( -273℃)下使用。
10
三
合成路线
聚三氟氯乙烯的合成
从结构上看由于三氟氯乙烯分子结构的不对称性，聚 合活化能比四氟乙烯小，易于聚合。 聚三氟氯乙烯可以通过三氟氯乙烯单体的溶液、悬浮 等体系进行自由基聚合，其中悬浮聚合是制备高分子 聚三氟氯乙烯最方便的方法。
以去离子水为介质，在还原剂 Na2S2O5 存在下， 采用无机过氧化物引发剂 K2S2O8 引发三氟氯乙 烯 (CTFE) 聚合，反应完成后，经过滤、洗涤、 烘干得到聚三氟氯乙烯白色粉末。