乳液聚合法合成含氟聚合物研究进展

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。根据不同的含氟单体和聚合物结构,可采用不同的自由基聚合方法合成含氟聚合物。 1 1 ATRP合成含氟聚合物自1995年Matyjasew ski等[16]首先报道了原子转移自由基聚合(AT RP)以来,ATRP已经引起了广泛关注。在AT RP体系中,引发剂R-X与低价过渡金属的配合物发生氧化还原反应,生成活性种初级自由基R ,初级自由基R 与单体M反应生成增长自由基R-M ,增长自由基R-M 可以与高价过渡金属卤化物发生反应,形成休眠种R-M n-X,活性种和休眠种之间构成动态可逆平衡,引发增长反应是通过可逆的卤原子转移完成的,因此被称为原子转移自由基聚合(ATRP)。该聚合反应不仅具有活性聚合的特收稿:2011-03-08;修回:2011-04-20; 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.20474041,20974047,21074078);江苏高校优势学科建设工程资助项目;江苏省高校青蓝工程科技创新团队;苏州大学先进化学与生物材料创新团队资助项目; 作者简介:王海蓉(1987-),女,苏州大学硕士研究生,主要从事含氟共聚物的合成与研究工作; *通讯联系人:E-mail:phni@https://www.360docs.net/doc/fe11054192.html,.

有机氟材料

有机氟材料的结构及其应用学生姓名：任丽丽指导老师：刘耀华（太原师范学院化学系092班太原山西）摘要: 高性能、低(无)污染是当今发展的主要趋势，氟树脂独特的结构特点使它具有很高的耐热性、耐化学性和耐候性，独特的电学性能，优良的表面性能和光学特性，从而使其成为可能同时具有这两项要求的材料之一。本文主要阐述了有机氟材料的结构及其在各方面的应用，尤其是在涂料和皮革工业上的应用。指出今后皮革化学品将会向着多功能、高质量、环保型的方向发展。另外还对国内外有机氟材料的发展做了简单的一些介绍。关键词：氟材料结构与性能涂料皮革工业氟树脂前言：近年来，有机氟材料已经被应用于很多行业，例如涂料、皮革工业、保护文物的行业等等。有机氟聚合物优异的耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、耐化学品性、斥水斥油性、绝缘性等，被广泛地应用于文物保护中。氟系涂覆材料，由于其优异的耐侯性、耐腐蚀性、耐热性、耐化学品性、防污性、斥水斥油性及低摩擦性等优良特性，成为化工设备、海上平台、大型船舶防护等极端恶劣环境中使用的最高技术涂料。本文将对有机氟材料的结构和应用进行介绍。 1．氟化学简介及有机氟材料的结构特点 1.1氟化学概述 1.1.1引言含氟化合物是当前增长最为迅速的精细化学品之一，广泛应用在材料、农药、医药等领域，具有广阔的发展前途和强大的生命力。氟元素被引入分子后，分子的化学性能会产生深刻的变化。由于自然界中几乎不存在有机氟化物，因此这完全是一门地地道道的人工合成的化学新领域，从而给有机化学家提供了无限机会。1896年氟代乙酸乙酯的合成标志着有机氟化学的开始，至今已有一个多世纪的时间。在此期间，几次历史性的突破极大地促进了有机氟化学的发展，如本世纪三十年代氟利昂应用于制冷工业，二战期间曼哈顿工程的实施，五十年代高生理活性氟脲嘧啶的合成等等【l】。氟元素具有高负电性，它形成的有机氟聚合物具有卓越的耐化学性、热稳定性，优良的介电、耐热、耐药品、不燃、不粘及摩擦系数小等性能，是综合性能极佳的合成材料【2】。有机氟系列产品主要包括含氟聚合物和含氟精细化学品，如聚四氟乙烯、可熔性氟树脂、聚偏氟乙烯、氟橡胶等，广泛用于国防、电子、石化、机械、医学等领域，成为化工产品的重要门类。有机氟产品作为性能优异的新材料，其发展状况在一定程度上反映了一个国家的工业化水平，因此，世界各国纷纷采取措施鼓励创新，大力开发有机氟新产品。 1.1.2国外氟化学及工业发展趋势国外有机氟材料正处于稳定提高的阶段，已工业化生产的10多种氟材料中，可熔性氟树脂和氟橡胶的比例不断上升，聚四氟乙烯比例下降。全球含氟聚合物生产能力合计为18．34万吨，装置开工率约70％，聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、氟橡胶等四种主要产品占聚合物总量的85％。其中杜邦、SolvaySolexis、大金、AGC、阿托菲纳等公

含氟聚合物导管的理想选择-Optinova

含氟聚合物导管的理想选择 ScanT ube从事制造和生产含氟聚合物如聚四氟乙烯,氟化乙丙烯,全氟烷氧基,聚偏二氟乙烯,氟化乙丙烯,全氟烷氧基,聚偏二氟乙烯和乙烯四氟乙烯的导管和管件材料已经超过30年。2015年 ScanT ube正式加入Optinova 集团, 这个全球领先的先进医疗设备导管供应商.这使我们加强和延伸了热塑性聚合物和弹性聚合物导管. 例如：聚氨酯,聚丙烯,TPE-A, PE和PA 我们在芬兰，泰国和美国都设有工厂,且我们的品牌因产品卓越的性能和一贯的优良品质而众所周知。我们根据客户的要求专业生产尺寸非常小的定制产品。我们承诺用最好的经验生产出高质量产品和优质的服务来提供给客户

生产质量和稳定性 Optinova集团自1971年开始生产含氟聚合物材料的导管，并在芬兰，泰国及美国都有生产工厂。且在瑞典，美国（CT），德国的经销商公司中都有一定数量标准的含氟聚合物导管的库存。在其他国家中，ScanT ube与几个主要的代理商进行合作，使我们成为了全球供应商。我们的产品同时符合FDA标准，并达到RoHS法规的要求。如有需求，我们还能使用通过UL224认证产品和通过美国药典等级六的原材料加工制造出来的产品。ScanT ube是通过ISO 9001, ISO 14001, 和ISO 13485认证的。医用导管是根据ISO 14644-I 等级7和8的要求在净化室条件下进行生产制造的。与此同时， ScanT ube 芬兰公司也通过 NSF / ANSI 51标准生产适用于食品设备材料的聚四氟乙烯，全氟烷氧基，氟化乙丙烯导管。产品特性适用于特殊应用的高端产品 ScanT ube只生产如聚四氟乙烯，全氟烷氧基，氟化乙丙烯,聚偏二氟乙烯和乙烯四氟乙烯这些高品质的含氟聚合物。这些含氟聚合物都有T eflon?,T efzel?, Kynar?, Solef?, Neoflon?, Fluon?，等的商标。这些聚合物有如下优异性能：不吸水 ? 优良的耐化学性 ? ? 耐温范围从-200度到260度? 抵抗UV 非易燃(UL94 V-0) ? 耐腐蚀性 ? 高纯度（对芳香族溶剂无污染） ? 低摩擦系数 ? 无生理危险，无毒 ? 电绝缘性能 ? 我们的产品设计在适用于严峻的环境要求的下，同时尽可能的提供高的纯度和稳定性。

新型有机氟材料

第六篇新型化工材料第13章新型有机氟材料 13.1 新型有机氟材料产业背景及其重要地位新型有机氟材料是现代新型化工材料家族的一个重要成员，也是近年来迅速发展的新型化工材料子产业之一。新型有机氟材料是指含有氟元素的碳氢化合物，具有卓越的耐化学性和热稳定性，还具有优良的介电性、不燃性和不粘性，摩擦系数极小等其它许多合成材料所不及的优点，可广泛用于军工、电子、电器、机械、化工、纺织等各个领域。从其性能和用途来分，有机氟材料可分含氟烷烃、含氟聚合物及其加工产品和含氟精细化学品。 ①含氟烷烃以氟利昂为代表。氟利昂主要是氟化的甲烷和乙烷，也可以含氯或溴。这类化合物多数为气体或低沸点液体，不燃，化学稳定，耐热，低毒。主要用作制冷剂、喷雾剂等，最常用的是氟利昂-11(CFCl3)和氟利昂-12(CF2Cl2)。这类化合物也是重要的含氟化工原料或溶剂。如二氟氯甲烷用于合成四氟乙烯；1，1，2-三氟三氯乙烷用于合成三氟氯乙烯，也是优良的溶剂。含氟碘代烷如三氟碘甲烷等为重要的合成中间体。一些低分子含氟烷烃和含氟醚具有麻醉作用，并有不燃、低毒的优点，可用作吸入麻醉剂，例如1，1，1-三氟-2-氯-2-溴乙烷(俗称氟烷)已广泛用于临床。 ②含氟聚合物及其加工产品主要有氟塑料、氟橡胶和氟涂料。氟塑料主要产品包括包括：聚四氟乙烯[PTFE,F4]是目前上耐腐蚀性能最佳材料之一，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有"塑料王"之称。可制成管材、板材、棒材、薄膜及轴承、垫圈等另件，广泛地应用于电气/电子、化工、航空航天、机械、国防军工等方面。耐热性突出,使用温度为-200～+250℃、此外还具有优异的电绝缘性，及具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。全氟(乙烯-丙烯)共聚物[FEP,F46]的绝缘性能也相当优良。还具有阻燃性、低发烟性和易加工性，是局域网（LAN）电缆绝缘的理想材料。最高可以耐205℃，可作加热电缆，热电偶以及汽车高温电缆。乙烯-四氟乙烯共聚物[E-TFE,F40]是最强韧的氟塑料，具有极好的耐擦伤性和耐磨性。主要用于那些既要阻燃、低发烟、耐化学介质，又要耐擦伤性和耐磨性的电线电缆。如汽车，航空电缆和加热电缆。聚偏氟乙烯[PVDF,F2]是一种结晶型的高聚物，熔点较低，约在160～170℃；机械强度高，耐磨、耐高温、耐腐蚀、电性能良好。还具有优异的耐候性、抗紫外线、抗辐射性能和加工性能；可做成管、板、棒、薄膜和纤维。主要用于化工设备防腐材料、电子/电器电线、航空电线、光导纤维的外涂层、高介电常数的电容器薄膜和电热带等。

氟树脂概述

氟树脂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），加强塑料（玻璃钢等）和涂料等产品。以氟树脂为根底制特氟龙垫片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），加强塑料（玻璃钢等）和涂料等产品。以氟树脂为根底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博士发现聚四氟乙烯（PTFE）以来，氟树脂以其优良的耐热性、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）。聚四氟乙烯因为耐腐蚀性最为突出，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，从氟塑料根底上发展起来的涂料品种重要有三种。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，重要用于不粘锅、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）为重要成分的建筑氟涂料，具备超强耐候性，重要用于铝幕墙板；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，其涂料可常温顺中温固化。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，重要用于建筑、桥梁、电视塔等难以常常维修的大型结构装潢性维护等,具备施工简略、防护效果好和防护寿命长等特性。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（包含水性）氟碳弹性体，产生了溶剂型和水性氟弹性体涂料。至此，具备不同用处的热塑性、热固性及弹性体的氟碳树脂涂料，品种完全，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根底上发展起来的，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抵达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、船舶及海洋工程设备等领域。氟树脂之所以有许多奇特的优良性能，在于氟树脂中含有较多的C—F键。氟元素是一种性质奇特的化学元素，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。氟原子代替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、光以及化学因素毁坏。F 的电负性大，F原子上带有较多的负电荷，相邻F原子互相排挤，含氟烃链上的氟原子沿着锯齿状的C—C链作螺线型散布，C—C主链四周被一系列带负电的F原子包抄，形成高度平面屏蔽，维护了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端稳定，氟树脂涂料则表现出优良的热稳定性、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（一般的高装潢性、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要10~15年）。

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。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

含氟硅聚合物的合成

含氟硅聚合物的合成目前合成氟硅聚合物的常用含氟单体主要有(甲基)丙烯酸全氟烷基酯类、氟烷基乙烯基醚类和氟烯烃等单体。含硅化合物主要有含硅烷基丙烯酸酯类、乙烯基硅烷类、环硅氧烷类等单体；聚烷基氢硅氧烷聚合物或大分子。合成含氟硅聚合物的思路一般是： (1)分别选择合适的含氟单体、含硅单体和其它丙烯酸酯类或其它乙烯类单体共聚； (2)含氟单体与聚烷基氢硅氧烷聚合物或大分子聚合； (3)含氟硅单体均聚； (4)含氟硅单体与其它硅氧烷或丙烯酸酯类共聚。上述思路大部分通过自由基聚合，采用乳液聚合、溶液聚合、本体聚合等传统聚合方法实施，可以达到引入碳氟键(C-F)不多却具较好性能的目的。所用引发剂大多数是水溶性引发剂，如过硫酸铵((NH3)2S2O8)、过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)和过硫酸钠-亚硫酸氢钠(Na2S2O8-NaHSO3)；也可用油溶性引发剂，如偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化二苯甲酰(BPO)；或用偶氮大分子作为引发剂。除自由基聚合以外，也可通过氢化硅烷化反应来制备含氟硅聚合物，即由SiH加到不饱和双键上得到。 1.1 乳液聚合乳液聚合法是制备氟硅聚合物乳液的常见方法。徐芸莉等以八甲基环四硅氧烷(D4)、乙烯基双封头剂、三氟丙基环三硅氧烷合成氟硅预聚体；以有机硅改性聚乙烯醇类乳化剂，与聚氧乙烯基醚类非离子乳化剂和烷基苯基磺酸盐类阴离子型乳化剂配成复合乳化剂；将预聚体作为丙烯酸酯的改性单体，从而研制出具有良好性价比的新型聚合物乳液。 1.2 溶液聚合 Kim等在有链转移剂CH3(CH2)11SH(DT)的条件下，于甲基乙基酮(MEK)溶剂中，将全氟烷基丙烯酸酯(FA)分别与含硅单体CH2=CHSi(OCH3)3(VTMS)、CH2 =CHSi(OC2H5)3(VTES)、CH2=C(CH3)CO2(CH2)3Si(OSi(CH3)3)3(SiMA)共聚制得无规共聚物，并比较了它们的分子量和表面自由能(表1.1)。表1.1 氟硅聚合物的表面自由能

含氟涂层制备

含氟涂层制备附着力试验是把铸件在一百七十五摄氏度到二百六十摄氏度下加热一个小时，随后空冷，或者把铸件插在大约二百六十摄氏度油槽中一定时间达到槽温，随之在室温煤油中淬火。镀层不起泡说明镀层附着力好，这种加热试验方法是一种简单、有效、廉价的非破坏性测附着性的方法，当要求进行百分之一百检测的时候，特别方便。镀层的去除镀层从镁合金上去除而基底镁合金没有被腐蚀才是满意的。浸锌镀层在室温百分之十到百分之十五体积百分之七十HF溶液中可以去除。镀铬层在热碱溶液中，通反向电流可以去除，比如含每升六十到七十五克的氢氧化钠或者加碳酸钠的水溶液。镀铜层在热碱性多硫化物中浸渍，随后浸入氰化物中可以去除，这和铜或在压铸件的锌上铜去除一样。镀镍在含有百分十五到百分之二十五的氟化氢，百分之二的硝酸钠溶液中，用四到六伏的电压，待清理工件是阳极，阴极是碳、铅或者镁。金、银、铜和镍在含氰化物的专用碱性化学脱模剂中去除。每一加仑溶液含有每升十五克氢氧化钠作为缓蚀剂防止镁合金基体被腐蚀。操作温度范围在二十一摄氏度到六十摄氏度之间，低碳钢槽，蛇管加热。含氟涂层制备金属表面采用共渗技术将聚四氟乙烯超细粒子与其他功能元素共同渗入到铝、镁、钛、钢或者铜件表面的多孔性硬质底层中，再经过加热处理，形成一种复合涂层，其综合性能远远超过

一般意义上的复合涂层。通过引用不同放入功能物质，可以获得不停的表面功能。如果想获得优质的复合含氟涂层，首先必须用电化学方法使用涂件表面转化成为多孔性的硬质膜，然后采用含氟聚合物溶液进行封孔处理再经过热处理而成。多孔的硬质基底层是镁合金表面制备含氟聚合物复合涂层的基础。基底层具有一定的孔隙率是决定氟聚合物渗入量和渗入深度的前提条件。

氟聚合物介绍

氟聚合物介绍大连海得科技有限公司 https://www.360docs.net/doc/fe11054192.html, 氟塑料是塑料的一个重要品类，通常人们接触的氟塑料是聚四氟乙烯(PTFE)。聚四氟乙烯是产量最大、应用最广泛的氟塑料，除此之外，还有多种常用的氟塑料。一，氟塑料的发展史 1934年，Schloffer，Scherer合成聚三氟氯乙烯(PCTFE)。1938年DuPont.Co（杜邦公司）的R.J.P1unkett合成聚四氟乙烯(PTFE)并于1949年实现工业化。继而英国的ICI，德国的Hoechst，日本的DAIKIN大金工业，意大利的Montefluos等相继投产。我国氟塑料在1958年研制成功，首先在上海实行工业化。氟塑料的最初原料是氟石(又称茧石CaF2)和硫酸反应生成的氟化氢。氯仿、四氯乙烯这类氯化烃在催化剂存在下被HF氟化而生成含氟化合物。这样得到的含氟烃再经过热分解、脱氯等反应便可得到四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯等单体。由这些单体均聚或共聚便可得到各种氟塑料。氟塑料的性能视其聚合方法(如悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合)、聚合度、分子量分布后处理工艺而异。二、氟塑料种类氟塑料是由含氟单体如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟异丁烯、全氟代烷基乙烯基醚以及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得。氟塑料按数量及用途来说还是以聚四氟乙烯为最重要。主要的氟塑料品种如下：聚四氟乙烯(polytetrafluroethylene;teflon，PTFE，简称F4) 聚全氟乙丙烯(fluorinated Ethylene-Propylene Copolymer， FEP，简称F46) 可熔性聚四氟乙稀---四氟乙烯与全氟代烷基乙烯基醚共聚物 (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer ， PFA) 聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride，fluororesin-2 ， PVDF，简称F2) 聚氟乙烯(polyvinyl fluoride ， PVF，简称F1，杜邦公司的商品名Tedlar?泰德拉) 聚三氟氯乙烯(Polychlorotrifluoroethylene ， PCTFE，简称F3) 偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物 (chlorotrifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer , Kel-F，简称F23)

含氟聚氨酯的合成及其应用研究进展

Vol 137No 16 ?14?化　工　新　型　材　料 N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第37卷第6期2009年6月作者简介:葛震(1976-),男,博士,讲师,从事聚氨酯方面的研究。含氟聚氨酯的合成及其应用研究进展葛　震1　张兴元2　戴家兵2　李维虎2　罗运军1 (11北京理工大学材料科学与工程学院,北京100081;21中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥230026) 摘　要　含氟聚氨酯综合了聚氨酯和含氟聚合物的优点,如具有极好的耐紫外线和核辐射性、柔韧性,优良耐磨性,低表面能和高耐候性等。因此,对含氟聚氨酯的研究成为近年来的研究热点。本文综述了含氟聚氨酯的合成、性能及应用研究发展状况,并对今后的研究发展进行了展望。关键词　含氟聚氨酯,合成,应用 Advances in synthesis and application of fluorinated polyurethane Ge Zhen 1　Zhang Xingyuan 2　Dai Jiabing 2　Li Weihu 2　L uo Yunjun 1 (1.School of Materials Science and Engineering ,Beijing Instit ute of Technology ,Beijing 100081; 2.Depart ment of Polymer Science and Engineering ,University of Science and Technology of China ,Hefei 230026) Abstract Fluorinated polyurethane combines virtues of polyurethane and fluorinated polymers ,such as excellent resistance to ultraviolet radiation and nuclear radiation and excellent flexility ,good wearability ,lower surface energy and high weatherability.Therefore ,the study of fluorinated polyurethane has attracted considerable interest more and more in recent years.The synthesis ,properties and applications of fluorinated polyurethane were reviewed.Moreover ,the f uture developments of the study of fluorinated polyurethane were also prospected. K ey w ords fluorinated polyurethane ,synthesis ,application 含氟聚氨酯兼具有含氟聚合物和聚氨酯的优点,自1958年Lovelace 以非氟化异氰酸酯与氟化二醇反应首次合成含氟聚氨酯以来便立即引起了各国科学家的广泛兴趣,现今含氟聚氨酯的研究已在国内外形成了研究热潮。本文综述了含氟聚氨酯的合成及性能方面的研究概况,并简要介绍了其在不同领域的应用。 1　含氟聚氨酯的合成含氟异氰酸酯合成成本高,品种少,目前广泛采用的是含氟羟基组分作为反应中间体的合成路线。 111　由氟化一元醇作为封端剂合成含氟聚氨酯氟化一元醇可直接作为封端剂加入合成聚氨酯原料中,因其表面能低且分子量小,能较快地移向与空气接触的界面,然后和聚氨酯的异氰酸酯基团反应,使氟化基团键接并固定在聚氨酯材料的表面,降低表面能,使其表面性能有一定的改进。有文献[1]报道采用氟化一元醇作为封端剂合成的含氟聚氨酯,性能测试结果表明由于氟化小分子一元醇只是作为封端剂引入到聚氨酯中,其含量太低,因此对改性后的聚氨酯性能影响不是很大。钟银屏等人的研究结果也得到了相似的结论[2]。因此现今含氟聚氨酯的合成研究多不再采用氟化一元醇作为封端剂的合成技术。 112　由小分子含氟二醇合成含氟聚氨酯由于早期含羟基或异氰酸端基的氟单体来源有限,含氟聚氨酯的合成受到很大的局限。大部分含氟聚氨酯的合成都是基于小分子脂肪族含氟二醇和小分子芳香族含氟二醇进行的。这两种小分子含氟二醇可以与不同的异氰酸酯形成一系列的含氟聚氨酯。最初的含氟聚氨酯就是由六氟戊二醇与六亚甲基二异氰酸酯反应合成的[3],之后,出现了用芳香族二异氰酸酯与六氟戊二醇合成的含氟聚氨酯。随着航空航天事业的发展,出现了高卤化聚氨酯的研究。最先研究的是由高氯化的二异氰酸酯、四氯对亚苯基二异氰酸酯以及四氯对苯二亚甲基二异氰酸酯与小分子含氟二醇合成含氟聚氨酯[4]。在高氟化聚氨酯中,耐水解性能非常重要。六氟戊二醇同全氟三亚甲基二异氰酸酯反应产生的聚氨酯不耐水解[4],而六氟五亚甲基二异氰酸酯合成的聚氨酯水解稳定性很好。上述合成出的含氟聚氨酯同普通的聚氨酯相比由于含有氟基团会防止氨基甲酸酯弱键发生热降解,因此显示出较好的热稳定性。四氟对苯二酚与二异氰酸酯进行反应也可合成含氟聚氨酯[4]: Keller [5]报道了一种含氟聚氨酯,是由1,32二(22羟基六氟22丙基)2苯与六亚甲基21,62二异氰酸酯反应而得,反应方

TeflonR涂层的六种基本类型

TeflonR涂层的六种基本类型杜邦TeflonR工业涂层可以用于碳钢、铝、不锈钢、钢合金、铜和镁，以及玻璃、纤维玻璃、橡胶和塑料等非金属。在使用涂层前将表面变粗糙可获得最优化黏合。除了有特别提到的，大多数TeflonR工业涂层需要底漆。 1. TeflonRPTFE PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂层是有两层涂层（底漆/罩面漆）的系统。这些产品有任意含氟聚合物的最高工作温度（260℃/500℉），摩擦系数极低，防腐蚀性和防化学性能好。PTFE 只供应含水的液体形式。 2. TeflonRFEP FEP（氟化乙丙烯）不粘涂层在烘烤过程中熔融并流动，以提供无孔薄膜。这些涂层提供了优越的防化学性。除了低摩擦，FEP涂层有优越的不粘属性。最高使用温度为204℃/400℉。FEP的供应形式有含水液体和粉末两种。 3. TeflonRPFA 与FEP一样，PFA不粘涂层也在烘烤过程中熔融并流动，以提供无孔薄膜。PFA提供了其他益处：更高的连续使用温度（260℃/500℉），薄膜厚度达1,000微米（40mils），韧性比PTFE或FEP更大。这些性能的组合使PFA成为大量用途的优异选择，尤其是那些涉及防化学性的用途。PFA供应形式有含水液体和粉末两种。 4. TefzelRETFE ETFE是乙烯和四氟乙烯的共聚物，也是在TefzelR商标下出售。虽然没有完全氟化，但ETFE 有优越的防化学性，并能在149℃/300℉温度下连续工作。这种树脂是含氟聚合物中最坚硬的，能应用于厚度达1,000μm（40mils）的薄膜，提供一种耐用性高的涂层。ETFE以粉末形式供应。 5. TeflonR一层涂层这些含溶剂的液体涂层由含氟聚合物和其他高性能树脂的特殊混合物配制而成，以提高韧性和防磨损性。由于薄膜成分在烘烤过程中分层，所以保留了含氟聚合物的大部分属性（如低摩擦与不粘特征）。这些树脂提供了粘性和防磨损性。这些产品有时候能应用于光滑、干净的金属。根据特定的涂层，烘烤条件会发生变化。 6. TeflonR固体润滑剂固体润滑剂涂层是TeflonR技术的特殊形式，用于在高压/高速情况下提供润滑。这些产品是含溶剂的，有一层涂层的系统，通常在260℃/500℉和371℃/700℉之间固化。

含氟聚酰亚胺的合成及性能研究进展_张汉宇

——————————————— 作者简介：张汉宇（1992—），女，毕业于吉林大学化学学院，理学学士，硕士（在读）。含氟聚酰亚胺的合成及性能研究进展张汉宇 1 张亨 2 （1．吉林大学化学学院，吉林长春130012；2．锦西化工研究院有限公司，辽宁葫芦岛125000）摘要：介绍了含氟聚酰亚胺的性能、分类、制备原料、通用制备方法及应用。综述了近年来含氟聚酰亚胺的合成及性能研究进展情况。关键词：含氟聚酰亚胺；合成；性能；研究；进展 0前言含氟聚酰亚胺（FPI ）是主链含有酰亚胺环的化学结构高度规整的刚性聚合物，是由含氟二酐和含氟二胺通过熔融缩聚或溶液缩聚反应生成含氟聚酰胺酸（FPAA ），再经酰亚胺化得到的高分子材料。聚酰亚胺（PI ）具有极好的力学性能、耐热性能、电气绝缘性能、耐辐射性能、耐化学试剂及耐水解性能等。FPI 透光性好，耐热氧老化性能优于多数PI ，介电常数低于3，是PI 系列产品中最低的种类。FPI 在航空航天、电子电力、精密机械等高新技术领域得到广泛应用，包括特种塑料、复合材料、薄膜、胶粘剂、纤维、液晶取向剂、分离膜、光刻胶等，成为不可替代的高性能高分子材料。 1 FPI 分类、性能及制备原料［1－4］ FPI 是高分子化合物中的一大类，根据化学结构、性能、合成方法、用途的不同可分成很多类别，并无统一的分类标准。按照含氟基团，FPI 分为部分含氟PI 和全氟PI 两类。按照化学结构、性能和传统习惯，FPI 分为均苯型FPI 、联苯型FPI 、苯酮型FPI 、二苯醚型FPI 、含氟聚酰胺亚胺（FPAI ）、含氟聚醚酰亚胺（FPEI ）、含氟聚酯亚胺、马来酸酐封端FPI 、乙炔封端FPI 等。均苯型FPI 、联苯型FPI 、苯酮型FPI 及二苯醚型FPI 统称线型FPI ；FPAI 、 FPEI 及含氟聚酯亚胺统称改性FPI ；马来酸酐封端FPI 、乙炔封端FPI 等统称交联型FPI 。引入含氟基团的FPI ，分子链间距、自由体积和柔顺性增加，分子间作用力减小，破坏了分子规整性，溶剂容易扩散到FPI 内，溶解性提高，加工性能改善；氟原子电负性高，可切断FPI 电子云共轭，制品颜色较浅或无色透明；氟原子疏水性较强，FPI 吸湿性很低；FPI 摩尔极化率较低使其介电常数降低。FPI 的优异特性使其在微电子领域应用广泛。制备FPI 常用二酐包括均苯四甲酸二酐（PMDA ）、3，3'，4，4'－二苯甲酮四羧酸二酐（BTDA ）、2，2－双（3，4－二甲酸苯二酐）丙烷、3，3'，4，4'－联苯四酸二酐（BPDA ）、双（3，4二甲酸苯二酐）醚（ODPA ）、双（3，4－二甲酸苯酐）硫醚、双酚A 二醚二酐、2，3，6，7－萘甲酸二酐、2，2'，3，3'－联苯四甲酸二酐、氢醌二醚二酐、双（3，4－二甲酸苯二酐）亚砜、2，2－双（3， 4－二甲酸苯二酐）六氟丙烷（6FDA ）、1，4－双（三氟甲基）－2， 3，5，6－苯四羧酸二酐（P6FDA ）、1，4－二氟均苯四甲酸二酐（PA2DA ）、2，2－双［4－（3，4－二羧基苯氧基）苯基］六氟丙烷二酐（BFDA ）、 1，4－双（3，4－二羧基三氟苯氧基）四氟苯二酐（10FEDA ）、 2，3，6，7－四羧基－9，9－双（三氟甲基）氧杂蒽二酐（6FCDA ）等。制备FPI 常用二胺包括对苯二胺（PDA ）、间苯二胺（mPDA ）、4，4'－二氨基二苯醚（ODA ）、2，2－双（4－氨基苯）全氟丙烷（6FDAM ）、 3，3'－二氨基－5，5'－双（三氟甲基）联苯（3， 3－TFMB ）、1，4－双（4－氨基－2－三氟甲基苯氧基）苯（6FAPB ）、 2，5－双（4－氨基－2－三氟甲基苯氧基）－特丁基苯（DNTBHQ －2TF ）、4，4'－双（4－氨基－2－三氟甲基苯氧基）联苯（DNBP －2TF ）、5－三氟甲基－1，3－二氨基苯（TFMB ）、5－三氟甲氧基－1， 3－二氨基苯（TFMOB ）、1，4－二氨

氟材料系列详细资料

PFA（全氟烷氧基树脂）详解氟树脂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（PCTFF）、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）。 PFA简介四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(又：过氟烷基化物，可溶性聚四氟乙烯)，英文名称：Polyfluoroalkoxy,简称PFA，又称过氟烷基化物和可溶性聚四氟乙烯。PFA的熔点大约为580F，比重为2.13-2.167克/立方厘米，成型收缩率：3.1-7.7%，成型温度:350-400℃。物料性能 1、为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。 2、长期使用温度-80--260度，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响，有“塑料王”之称。 3、其耐化学药品性与聚四氟乙烯相似，比偏氟乙烯好。 4、其抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好，拉伸强度高，伸长率可达100-300%。介电性好，耐辐射性能优异。阻燃性达 5、无毒害：具有生理惰性，可植入人体内。 V0级 1、适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件。 2、高温电线、电缆绝缘层，防腐设备、密封材料、泵阀衬套，和化学容器。成型性能1.结晶料,吸湿小。可采用通常得热塑性塑料得加工方法加工成制品。 3、流动性差，极易分解，分解时产生腐蚀气体。宜严格控制成型温度不要超过475度，模具应加热至150-200度，浇注系统对料流阻力应小。 4、半透明粒料，注塑、挤出成型。成型温度350-400度，475度以上容易引起变色或发生气泡。并注意脱模会较困难。 5、因熔融的材料对金属有腐蚀作用，长期生产，模具需要电镀铬处理。 PFA FEP PTFE 的化学性能相似，但FEP只能在200度以下使用，PTFE不能注塑。全氟烷氧基树脂 PFA树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料。 PFA的熔点大约为580F，密度为2.13—2.16g/cc（克/立方厘米）。PFA与PTFE和FEP相似，但在302T以上时，机械性能略优于FEP，且可在高达500F下的温度下使用，它的耐化学品性与PTEF相当。PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品，用于旋转模塑和涂料的粉状产品；其半成品有膜、板、棒和管材。美国市场经销的PFA树脂有DUPOut公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflon牌、Ansimont 公司的Hthen牌、HOechst Celanese公司的Hostafl牌。PFA的用途与FEP类似。铁氟龙分为PTFE、FEP、PFA、ETFE四种类型。 PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃高温下连续使用，最高使用温度可达290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性和极好的化学稳定性。 FEP（氟化乙烯丙稀共聚物）不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高使用温度为200℃。 PFA（过氟烷基化物）不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，适合在高温条件下的防粘和耐化学性使用领域。 ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，是最坚韧的氟聚合物树脂，可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。铁氟龙涂装后特性 1、不粘性：几乎所有物质都不与铁氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。 2、耐热性：铁氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃~260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。 3、滑动性：铁氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，数值仅在0.05-0.15之间。 4、抗湿性：铁氟龙涂膜表面不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除。停机时间短，节省工时并能提高工作效率。 5、耐磨损性：在高负载下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点。 6、耐腐蚀性：铁氟龙几乎不受药品侵蚀，可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。铁氟龙的应用