含氟热塑性弹性体的合成与应用研究进展 (1)
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。
高透明性氟类热塑性弹性体
高透明性氟类热塑性弹性体
佚名
【期刊名称】《橡胶参考资料》
【年(卷),期】2005(35)1
【摘要】日本大金工业公司现已开发上市了一种新型的高透明性氟类热塑性弹性体。
【总页数】1页(P11)
【正文语种】中文
【中图分类】TQ134.11
【相关文献】
1.砜基取代高折射率高透明性聚酰亚胺的合成与性能 [J], 刘金刚;张秀敏;李卓;杨海霞;杨士勇
2.高导电高透明性ZnO：Al透明导电膜的制备工艺研究 [J], 张凡;郝万军;赵冉;张振华;孙昌萌;陈东卫
3.高白度、高透明性PVC树脂的开发 [J], 肖恩琳;张学明;鲍春伟;孔秀丽
4.永城矿区高氟地下水的氟源及其地质构造因素（Ⅰ）——永城矿区高氟污染地下水成因探讨之一 [J], 尹国勋;付新峰;赵群华;张威
5.控制永城高氟地下水的地理、气象和人类活动因素——永城矿区高氟污染地下水成因探讨之三 [J], 尹国勋;朱利霞;赵群华;张威
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含氟聚合物的研制及应用
含氟聚合物的研制及应用含氟聚合物是指聚合物中含有氟元素的化合物。
由于氟元素具有特殊的化学性质和热稳定性，含氟聚合物在许多领域具有重要的应用价值。
本文将就含氟聚合物的研制和应用展开讨论。
含氟聚合物的研制是一个复杂而严谨的过程。
研究人员通过调整聚合物的结构和材料配方，使其在合成过程中引入氟元素。
常见的含氟聚合物有聚四氟乙烯（PTFE）、聚氟乙烯（PVDF）等。
这些含氟聚合物具有优异的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性能，因此在化工、电子、航天等领域得到广泛应用。
在化工领域，含氟聚合物常用于制备高温耐蚀的密封材料和涂层材料。
由于其优异的耐腐蚀性能，含氟聚合物可以在腐蚀性介质中长时间稳定工作，保护设备不受侵蚀。
同时，含氟聚合物还可以制备高温密封材料，确保设备在高温环境下的正常运行。
在电子领域，含氟聚合物常用于制备绝缘材料和电池隔膜。
含氟聚合物具有优异的绝缘性能和耐高温性能，可以用于制备高性能电子器件的绝缘层。
同时，含氟聚合物还可以制备电池隔膜，提高电池的安全性和循环寿命。
在航天领域，含氟聚合物常用于制备耐高温材料和防火材料。
由于含氟聚合物具有出色的耐高温性能，能够在极端的温度环境下长时间稳定工作。
此外，含氟聚合物还具有良好的阻燃性能，可以用于制备防火材料，保护航天器材料的安全性。
除了以上领域，含氟聚合物还有许多其他的应用。
例如，在医学领域，含氟聚合物可以用于制备生物材料，如人工关节、血管支架等，具有良好的生物相容性和耐腐蚀性能。
此外，在纺织领域，含氟聚合物可以用于制备防水、防油的功能性纺织品，提高纺织品的实用性和耐用性。
含氟聚合物在化工、电子、航天等领域具有重要的应用价值。
通过研制合成含氟聚合物，并将其应用于相关领域，可以提高材料的性能和功能，推动相关行业的发展。
未来，随着科学技术的不断进步，含氟聚合物的研制和应用将会得到更广泛的关注和应用。
含氟聚合物的合成概述
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朱友良 （衢州学院化学与制药工程系， 浙江 衢州 !"#$$%）
摘要： 概述了无定型含氟树脂、 可熔性聚四氟乙烯 （&’( ） 、 热塑性氟塑料 )*+ 、 聚偏氟乙烯 （&+,’） 等含氟 聚合物新品种的性能和合成方法。 聚偏氟乙烯； 合成； 性能 关键词： 无定型含氟树脂； 可熔性聚四氟乙烯； )*+ ； 中图分类号： )-!"./# 文献标识码： ( 文章编号： （"$$. ） 0$$120"%3 $#2$$$%2$#
其中一个最主要的用途是涂覆光纤。 光纤涂覆用无定型含氟树脂必须具备两个条 件： （0） 完全无定型， 保证氟树脂不产生光散射； （" ） 玻璃化转变温度 )E!0#$ F，保证氟树脂具有稳定 的机械性能、 与光纤有良好的粘接性能。,7 &89: 公 司 的 );<=89 (’0%$$ 的 )E 为 0%$ F ， );<=89 (’"#$$ 的 )E 为 "#$ F。 无 定 型 含 氟 树 脂 是 由 全 氟 20 ， !2 二 氧 环 戊 烯 （&, ） 类单体与 +,’、 *’&、 )’6、 B)’6 等单体多元共 聚而成。 &, 中最常用的单体是全氟 2" ， "2 二甲基 2 （&,,） ， 共聚单体中最常见的是四 !2 二氧环戊烯 0， 氟乙烯 （)’6 ） 。 );<=89 (’ 就是由 &,, 与 )’6 共聚 而成， 另外还添加了其他少量单体。 由于 )’6 单元结构规整， 十分有利于聚合物结 晶； 同时， 共聚物的 )E 随 )’6 组份增加而降低， 因
一、热塑性弹性体(Thermoplastic
一、热塑性弹性体（Thermoplastic elastomer）热塑性弹性体也称热塑性橡胶（Thermop1astic，rubber），是一种兼具橡胶和热塑性塑料特性，在常温显示橡胶高弹性，高温下又能塑化成型的高分子材料。
也是继天然橡胶、合成橡胶之后的所谓第三代橡胶，简称TPE或TPR。
热塑性弹性体聚合物链的结构特点是由化学组成不同的树脂段（硬段）和橡胶段（软段）构成。
硬段的链段间作用力足以形成物理“交联”，软段则是具有较大自由旋转能力的高弹性链段；而软硬段又以适当的次序排列并以适当的方式联接起来。
硬段的这种物理交联是可逆的，即在高温下失去约束大分子组成的能力，呈现塑性。
降至常温时，这些“交联”又恢复，而起类似硫化橡胶交联点的作用。
正是由于这种聚合物链结构特点和交联状态的可逆性，因而热塑性弹性体一方面在常温下显示硫化胶的弹性、强度和形变特性等物理机械性能，可替代一般硫化胶制造某些橡胶制品；另一方面，在高温下硬段会软化或熔化，在加压下呈现塑性流动，显现热塑性塑料的加工特性。
热塑性弹性体在加工应用上有以下特点：※可用标准的热塑性塑料加工设备和工艺进行加工成型，如挤出、注射、吹塑等。
※不需硫化，可制备生产橡胶制品，减少硫化工序，节约投资，能耗低，工艺简单、加工周期缩短，生产效率提高，加工费用低。
※边角废料可回收使用，节省资源，也对环境保护有利。
※由于在高温下易软化，所制产品的使用温度有一定限制。
热塑性弹性体最大的成功是它有一些明显的优点，能部分取代热固性橡胶。
这些优点如下：①加工较简单；②少或不需配料；③较短的加工时间；④较低的能量消耗；⑤废料边角料可再利用；⑥部件尺寸和整个质量的更严密控制；⑦更适于高速自动加工；⑧适于热顾性橡胶不可行的加工（比如吹塑）⑨热塑性弹性体的更低的密度，而使单位重量能得到更多的部件。
但热塑性弹性体也有某些缺点和不足：◇加工前干燥；◇要求成批生产；◇在给定温度下热塑性弹性体熔融，高于该温度时就不能使用，即使是短时间也不行。
无定型含氟聚合物的制备及其在气体分离膜领域的研究进展
2018 年第 2 期
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专论与综述
有机氟工业 Organo － Fluorine Industry
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无定型含氟聚合物的制备及其 在气体分离膜领域的研究进展
王汉利 单体美 王 磊
（ 东岳集团山东华夏神舟新材料有限公司，含氟功能膜国家重点实验室，山东 淄博 255000）
被 F 原子部分或全部替代，最早由美国杜邦公司于 20 世纪 80 年代末期开发成功，是含氟聚合物的一 个最新品种。目前，无定型含氟聚合物产品的数量 还是相对有限的，主要局限于商业可获得的无定型 全氟聚 合 物，其 供 应 商 主 要 有 杜 邦、旭 硝 子 和 苏 威［11］。在含氟聚合物中，可以通过引入含侧链基团 的单体（ 如六氟丙烯或全氟丁烯基醚） 来降低含氟 聚合物的结晶度，这些单体可以打破聚合物序列的 规律性，增加分子间距离。而通过引入体积庞大的 环状单体单元（ 如二氧环戊烯） 更容易完全抑制聚 合物结晶，增加含氟聚合物的自由体积及玻璃化转 变温度 （ Tg ） 。 ［12］ 依 据 此 思 路，20 世 纪 80 年 代 末 期，一类新的无定型玻璃态全氟聚合物 Teflon AF （ 杜邦） 、CytopTM （ 旭硝子） 和 Hyflon AD（ 苏威） 被 成功研发并实现商业化。这 3 种聚合物的化学结构 如图 1 所示，聚合物结构中的环状基团可以有效地 阻碍链的堆积，因而可防止结晶的形成，最终形成玻 璃化转变温度（ Tg ） 可调的完全无定型聚合物［13］。
2 无定型含氟聚合物的制备
如前面所述，制备无定型含氟聚合物的关键就 是防止聚合物链的堆积、抑制结晶，依据此思路，无 定型含氟聚合物的制备可以从两个方面入手： 一是 含氟单体的合成———如合成体积较大的环状结构单 体； 另一个是聚合物的制备———引入体积庞大的环 状单体单元，可通过共聚和开环聚合反应实现。以下 重点介绍商业无定型全氟聚合物 Teflon 、Hyflon 和 CytopTM单体的合成及无定型含氟聚合物的制备。 2． 1 Teflon 、Hyflon 和 CytopTM单体的合成
氟橡胶的制备方法及研究进展
氟橡胶的制备方法及研究进展
鲍泳
【期刊名称】《辽宁化工》
【年(卷),期】2024(53)3
【摘要】氟橡胶(FKM)因其结构链的特殊性,具有其他橡胶无法比拟的耐高温、耐化学性以及良好的机械性能。
介绍了氟橡胶的发展历程以及氟橡胶/填料复合体系,综述了氟橡胶的制备与改性方法,为进一步改进氟橡胶的性能提供参考。
【总页数】3页(P458-460)
【作者】鲍泳
【作者单位】温州大学化学与材料工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ333.93
【相关文献】
1.一种高性能共聚液态氟橡胶的制备方法及应用
2.一种耐漏电起痕氟橡胶密封材料及其制备方法
3.标准化分级转运方案对急危重症患者院内转运时间及不良事件发生的影响
4.中医推拿按摩治疗小儿消化不良性腹泻的效果观察
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国家973计划“高性能热塑性弹性体制备及加工应用中的科学...
国家973计划“高性能热塑性弹性体制备及加工应用中的科学问题”项目启动会----会议纪要会议日期：2011年1月21－23日会议地点：北京西郊宾馆会议议程：21号下午：报到22号上午：首席科学家、01~02课题负责人汇报项目（课题）情况并听取咨询组专家、项目专家组专家的指导意见等。
22号下午：03~06课题负责人汇报课题情况并听取咨询组专家、项目专家组专家的指导意见等。
23号上午：集体讨论，并首席专家与课题组长签署协议出席单位及人员：(33人) 中国建筑材料科学研究院：欧阳世翕中国科学院成都有机化学研究所：邓先模北京大学：周其凤/范星河国家自然科学基金委：董建华中石化集团公司：谢在库中石化扬子石化研究院：刘波华中科技大学：解孝林北京化工大学：张立群/吴友平/吴一弦/田洪池苏州大学：屠迎锋上海交通大学：俞炜/熊辉明四川大学：傅强/陈枫/黄光速/杨伟/邓华/吴锦荣浙江大学：沈之荃/李伯耿/罗英武/范志强/冯连芳/范宏/徐君庭/王文俊/吴林波/高翔/介素云/卜志扬会议主要内容：22日上午：报告一：李伯耿教授：项目所面向的重大需求、中期目标和课题分解课题负责人汇报研究方案：课题一：“高性能TPO制备的新型催化体系与原位合成技术”，汇报人：王文俊教授分四个方面：1.研究方案2.预期目标3.成员4.前两年工作计划课题二：“新结构TPS的活性/可控聚合法制备及应用基础”，汇报人：罗英武教授茶歇专家讨论：李伯耿教授：1.总结前两个课题情况：1)课题1和课题2面向大化工，我们想在扬子和燕山实现工业化；2)中石油有一套烯烃聚合装置，但由于人才流失等原因，产品水平不高，如乙丙橡胶我们目前产品水平仍然很低。
3)我们计划与中石化合作在TPS上面有所突破。
2.认为项目可以合成两大产品：1)热塑性弹性体，乙烯和己烯共聚。
我们计划在现有装置基础上建立新设备。
2)活性自由基聚合技术的应用。
比如聚苯乙烯类的，我们会和燕山石化继续沟通合作。
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结构特点
• • • • 以软段聚合物为连续相、硬段聚合物 聚集形成微区，具有微相分离特征 软段的相对分子量为30×103左右 硬段的相对分子量为10×103左右 相对分子量分布指数为1.7左右
•
新方法：原子转移自由基和可逆加成 -断裂链转移聚合
接枝型FTPE的合成
聚合方法
• • 第一步：在较低温度下含氟单体A 与含过氧化基的不饱和单体共聚 第二步：加入单体B，在更高温度 下使悬挂过氧化基团分解成自由基 ，引发单体B聚合
• 使用温度：多数FTPE可以在-30~250 ℃使用，长期使用取 决于硬段结构，如PVDF为硬段：150 ℃， ETFE为硬段： 200 ℃左右 • 加工方法：固态挤出、熔融加工 • 改性方法：为了进一步提高FTPE的性能和使用温度，可 采用辐照交联和化学交联的方法，采用的交联剂：过氧化 物、三烯丙基异氰酸酯、多胺化合物等
含氟热塑性弹性体的合成 与应用研究进展
杜丽君 博士 上海三爱富新材料股份有限公司
报告内容
1 3 2 背景介绍
含氟热塑性弹性体的合成
含氟热塑性弹性体的应用 总结
3 4 3
背景介绍
• 热塑性弹性体-Thermoplastic Elastomer (TPE) 定义：在室温下显示橡胶弹性，在高温下又可以熔融加工 的高分子材料 现状：无氟的TPE在市场上应用很成功 • 含氟热塑性弹性体-Fluorinated Thermoplastic Elastomers (FTPE)
结构特点
• 以软段聚合物为连续相、硬段聚合 物聚集形成微区，具有微相分离特 征
其他含氟热塑性弹性体的合成
• 含氟热塑性聚氨酯（TPU） • 含氟聚酰亚胺-b-含氟聚杂化硅氧烷 • Dyeon的THV系列产品：TFE、HFP和VDF的三元共聚物 ，相比于弹性体，更接近结晶性聚合物
含氟热塑性弹性体的应用
Viton
Dupont
Tecnoflone FTPE XPL 接枝反应 Cefral Soft
Solvay Central Glass 硬段：PVDF 软段：VDF与CTFE等的 共聚物 长期使用温度可 以在177~200 ℃
嵌段型FTPE的合成
聚合方法
• • 聚合方法：在自由基聚合基础上，加 入烷基碘作为链转移剂 其相对分子质量可根据链转移剂用量 进行设计
含氟热塑性弹性体的应用
• 化学和半导体行业的密封材料：优越的耐化学介质性和纯 度，可以通过化学辐照进行交联，无污染、纯度高 • 电气和电线电缆行业：利于其柔性、低燃性、耐油、耐燃 料和耐化学性 • 建筑行业：FTPE可制成薄膜，与其他材料复合使用，用于 帐篷和温室的覆盖材料
• 其他应用：多层复合油管、人造皮革
FTPE的特点
• 保持了含氟高分子的优异特性 • 不需要交联、可重复加工 • 显著优势：易成型、纯净、 可设计特殊的服务对象（异形
体）
FTPE的种类
聚合方法 嵌段反应 产品 Dai-el 公司 Daikin 类型 硬段：E/TFE/HFP 软段：VDF/HFP/TFE 或者 硬段：PVDF 硬段：E/TFE(50/50) 软段：E/TFE/PMVE (19/45/36) 特点 T-530和T-550的 硬段是ETFE，T630硬段是PVDF 成型后可进一步 辐照交联，耐化 学腐蚀性强
含氟热塑性弹性体的应用
ห้องสมุดไป่ตู้
总结
• 主要通过碘转移聚合得到嵌段型的和通过含过氧化基团的 VDF 共聚物接枝 PVDF 等形成接枝型的含氟热塑性弹性体 （FTPE） • 由于FTPE的可熔融加工和不需交联等特性，在化工、半导 体工业、电子和电气等行业的一些特殊场合有应用