来源:新材料在线|
发表时间:2025-05-12
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本文将简单介绍一下PTFE、PVDF、ETFE、PFA、ECTFE、PCTFE、PFSA、FPI、PDD-TFE共聚物、FEVE、FEP、PVF、THV、含氟聚氨酯、含氟聚碳酸酯、氟橡胶、PTFS、含氟丙烯酸酯聚合物、全氟聚醚、含氟聚酯、含氟聚芳醚、含氟聚芳醚腈等含氟聚合物的性质及用途。
聚四氟乙烯
此外,PTFE从低温到高温(-196℃~260℃)的机械性能都很好,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,因此有时需对其改性,加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。
PTFE垫片
含氟聚酰亚胺(FPI)
三氟氯乙烯-乙烯基醚共聚物( FEVE )
由于FEVE具有特殊结构,其具备在酯类、酮类及芳烃溶剂中的可溶性,克服了氟涂料需烧结成膜的缺点,使其可按普通的涂料成膜方式固化,它可以和封闭型多异氰酸酯或三聚氰胺树脂制成单组分中温烘烤涂料,也可以和多异氰酸酯(多采用HDI缩二脲或HDI三聚体)制成双组分涂料,达到常温固化的目的,制得的含氟聚氨酯涂料不仅耐候性优异,而且耐酸碱及耐溶剂性优良,可用于重防腐蚀涂装。
聚全氟乙丙烯( FEP )
FEP是化学惰性材料,在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数(2.1)。该材料不引燃,氧指数高达95%,可阻止火焰的扩散,还具有优良的耐候性,摩擦系数较低,从低温到392℃均可使用。
FEP分子式该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品,用作流化床和静电涂饰的粉末,也可制成水分散液。FEP半成品有膜、板、棒和单纤维,其主要用于制作管道和化学设备的内村、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膜已用作太阳能收集器的薄涂层。
聚三氟氯乙烯( PCTFE )
PCTFE是由三氟氯乙烯自由基引发聚合的重复单元线性主链的聚合物,最早由德国IG Farben公司的Schloffer 和Scherer在1934年首次制备得到。1937年,德国I.G.Farbenindustrie公司发表了首篇制备报告,其后美国在执行曼哈顿计划过程中,对PCTFE的性能作了大量的研究工作,1942年美国宣布研制成功,并于1946年投产。
当时PCTFE主要用于分离铀同位素气体扩散材料,1949年产品有市售,1957年美国3M公司以“kel- F”商标大量出售PCTFE树脂。前苏联从1950年~1951年开始生产PCTFE树脂。此后,法国产品“Voltalef”、日本“Dai-flon”、德国“Gostaflon”相继问世。
聚三氟氯乙烯管
PCTFE可制作厚的(3.175mm)光学透明制件,可制成用于模塑和挤塑的粒料,制成的膜厚度为0.0254mm~0.254mm,亦可制成棒和管材。
PCTFE在机械、电子电器、化学工业、医疗器械、军事、核能等领域均有着广泛的应用。在机械领域,PCTFE主要用于高真空系统的密封材料、透明配管及水准仪、尺寸精度高的机械零部件等。
聚偏氟乙烯(PVDF)
PVDF树脂具有优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化、耐气候、耐紫外线和耐高温辐射的性能,同时抗拉伸强度和抗冲击强度优良,硬度高且耐磨,热变形温度高,抗蠕变疲劳性能佳,其使用温度范围为-60~150℃,是一种强而韧的结构材料。
PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域,由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性,是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。
可熔性聚四氟乙烯(PFA)
PFA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几乎无变化。
PFA长期使用温度为-80℃—260℃,有极好的耐化学腐蚀性,是摩擦系数最低的塑料之一,还有很好的电性能,其电绝缘性不受温度影响。
PFA其耐化学药品性与聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好;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。此外,PFA还具有生理惰性,可植入人体内。
PFA管
乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)
ETFE是一种乙烯—四氟乙烯的共聚物,不仅具有优良的抗冲击性、导电性、热稳定性和耐化学腐蚀性,而且机械强度高、加工性能好,广泛用于化工、电子通讯、设备制造、航空航天等领域。
现代建筑中的ETFE膜
四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物(THV)
四氟乙烯—六氟丙烯—偏氟乙烯的共聚物(THV)除具有氟塑料耐候性、不燃性、不粘性外,还可以像常见聚合物一样容易加工,是一种极具发展前景的氟塑料。
THV加工温度低、加工温度区间宽、加工温度远低于分解温度,可以适应于挤出、共挤出、注射模塑和吹塑模塑、层压薄膜、浸渍、涂覆和共混等多种加工方式,可生产出膜、管、容器、异型材料和模塑材料。
THV氟塑料是目前商品化最柔软的氟塑料,利用其特性与其他塑料或弹性体制备多层次结构制品,柔韧性优异;THV氟塑料耐化学性能优越,对许多腐蚀性化学品有极好的防渗透功能;THV氟塑料具有极好的光透明性和低折射率,可以允许从紫外线到红外线所有频率光的穿透,由于其低折射率和高柔韧性是塑料光导纤维包覆的理想材料。
THV氟塑料自身容易粘接,也容易与其他材料粘接,无需表面处理就能与其他材料很好粘合;THV比其他氟塑料更容易用辐射交联提高其高温性能。THV是典型的对电子束敏感材料,用一定辐射量,可以明显提高材料拉伸强度。
另外,THV氟塑料还具有良好的溶解性能,通过加入化学试剂方法可以实现化学发泡等特性。
三氟氯乙烯-乙烯共聚物( ECTFE )
ECTFE是乙烯和三氟氯乙烯共聚物,对极大多数的无机、有机化学品以及有机溶剂有非凡的抗腐蚀能力。直到目前,除了氯化熔融碱或热的胺类(例如苯胺、二甲胺),没有一种溶剂能在120℃以下侵蚀ECTFE。与其他热塑性塑料相比,ECTFE在高温下的耐氯和氯衍生物的性能,特别突出。
ECTFE具有优良的耐腐蚀性能、极低的渗透率、优良的电性能与表面的极端光滑,可在低温到149℃的温度范围内安全使用。
ECTFE不但具备突出的抗冲击性能,而且是一种具备相当机械强度的坚韧材料。
ECTFE制成品的表面,类似于玻璃,能阻止微生物的增生,提供了明显的卫生优势。美国Ausimont公司提供了一个有趣的试验结果:在放大1000倍条件下,把“HALAR”树脂衬里表面与PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)以及PVC(聚氯乙烯)塑料相比前者的表面仍呈现光滑,在有凹坑等部位被发现的细菌相当少,而其余3种塑料表面则显示了粒状和凹凸不平的表面,而且细菌要多得多。
聚氟乙烯(PVF )
PVF薄膜对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性提高显著。制成的薄膜,可用作农用薄膜、材料的保护膜、包装油脂和腐蚀性物质,也可用作电绝缘材料等。
含氟聚氨酯
聚氨酯(PU)是一种以氨基甲酸酯基团为重复单元的大分子聚合物,具有优良可控 的强度和加工性、弹性和硬度等等,因此而用途十分广泛,包括软、硬泡沫塑料与弹 性橡胶,油漆、涂料与合成纤维、胶粘剂等等,应用于衣、食、住、行等国民生活的各大领域。
不过,单一的聚氨酯材料虽然具有良好的硬度、弹性,但是其耐水性以及耐候性较 差,因此,通常需要通过共聚或者共混的方法对其改性,在保持其优良力学性能的前提下,提高其耐水性及其他表面性能。其中,通入引入氟原子是比较好的一个方法。
氟橡胶
全氟醚橡胶
氟化磷腈橡胶(FZ)是氟代烷氧基磷腈弹性体的简称,由于聚合物主键没有C-C和C-H键,所以氟化磷腈橡胶呈现出极好的耐热老化性和耐臭氧性,可以在170℃下长期使用;FZ具有良好的耐低温性能,其脆性温度为-68℃,具有优异的低温弹性。FZ还具有优良的耐低温特性、耐屈挠疲劳特性、耐油性、耐药品性和阻燃性。
含氟丙烯酸酯聚合物
含氟丙烯酸酯单体种类较多,其中常见的氟烷基丙烯酸酯、氟烷基丙烯酸甲酯,包括(甲基)丙烯酸全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、(甲基)丙烯酸全氟酰胺酯、(甲基)丙烯酸全氟磺酰胺酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯等,其他单体主要是含氟的乙烯基单体。全氟烷基丙烯酸酯单体中烷基链碳原子长度对聚合物的疏水、疏油及其他性能有很大影响,一般侧链碳原子数大于6时有较好的性能,但是碳原子数大于6的全氟烷基化合物很难在环境中降解,所以其应用受到很大的限制。
含氟聚碳酸酯
以双酚AF为原料合成的双酚AF型PC,由于引入了氟元素,增加了分子间的作用力,提高了分子链的刚性,可使PC的多重性能得到有效改善,具备很大的开发前景和应用价值。
P(VDF-co-CTFE)
P(VDF-co-CTFE)共聚物是上世纪50年代因军事用途而开发的一种含氟聚合物,1955年左右由Kellog公司实现了商品化,牌号为Kel®F trademark。
P(VDF-co-TrFE)
P(VDF-co-TrFE) 在常温下是一种半结晶型的热塑性塑料,VDF摩尔分数在20~50%之间的P(VDF-co-TrFE)具有较大的Pr,经高电场或热极化后,它的d31和d33分别可以达到甚至高于25和-25pC/N,优于β相PVDF的压电性。而且,和传统的铁电压电材料相比,P(VDF-co-TrFE)具有较高的机电耦合系数(kt)。
聚三氟苯乙烯
不过,将PTFS的官能化可赋予其更丰富的性能和应用,如引入磺酸基团可制备阳离子交换膜, 引入硝酸基团可获得更高双折射率的光学补偿膜。PTFS的官能化方法主要有两种,第一种方法是先合成官能化的TFS单体后共聚得到含氟聚合物,但合成取代的TFS单体过程较复杂,且易发生环化二聚反应,第二种方法是将基团引入PTFS中,但可引入的官能团种类有限,易发生交联等副反应,需要严格控制反应条件。
全氟磺酸树脂
全氟磺酸树脂
全氟磺酸树脂通常都是在加热到熔融状态后(一般温度控制在160-230℃之间)进行挤塑成膜的,成单膜后还需加热到软化状态进行复合和增强,所以作为全氟离子膜主要基体材料的全氟磺酸树脂必须具有能熔融加工的性能。全氟磺酸树脂具有良好的热稳定性,它可以在200℃左右的温度下长时期保持稳定。
现阶段,全氟磺酸树脂主要用于加工质子交换膜与离子交换膜,质子交换膜可应用于燃料电池、液流电池隔膜领域,离子交换膜可应用于氯碱工业、电解制氢、废酸回收等领域。
氟硅橡胶
含氟聚酯
含氟聚酯是指普通聚酯链中部分碳原子的氢被氟取代的一类聚酯。依据树脂的结构,含氟聚酯可被分为三类,分别为主链含有氟原子的聚酯,支链含有氟原子的聚酯和主链、支链均含有氟原子的聚酯。
含氟环氧树脂
含氟聚醚醚酮酮
聚醚醚酮酮(PEEKK)是在聚醚醚酮(PEEK)基础上开发成功的一种半结晶性的热塑性高分子材料,具有优异的力学性能、热性能、电性能和抗辐射性等,已被广泛应用于航天、电子、信息及核工业等领域。
含氟聚芳醚
含氟聚芳醚,顾名思义,将氟原子引入到聚芳醚分子链中,以提高或增加原有聚芳醚材料的性能,故它同时包含含氟聚合物与聚芳醚两种材料特性。氟原子的引入降低了聚芳醚结构的刚性,稍降低材料的玻璃化转变温度,但因为C-F化学键难以被破坏,故同时也提高了聚合物的热性能。因氟原子的引入,极化率降低,绝缘性高,材料的光电性能较好,改善了单纯聚芳醚的结晶性、溶解性以及电性能,因此含氟聚芳醚吸湿性、阻燃性等性能较强。
含氟聚芳醚因其优异的性能在微电子器件、气体选择性透过膜以及光波导器件等方面有着重要应用前景,特别因介电常数低而被认为是能应用在超大集成电路中最具潜力的绝缘材料之一。
含氟聚芳醚腈(FPEN)
聚芳醚腈(PEN)是近年来快速发展的一类综合性能优异的特种高分子材料,具有很好的耐热性、绝缘性、耐辐射性、耐化学腐蚀、抗蠕变性及机械强度优异等特点在航空、航天、电子、生物以及其他高技术领域得到了广泛的应用。随着时代的发展,人们对材料的性能要求也越来越高,通过化学和物理改性开发耐温等级高、溶解性好以及介电性能优异的新型PEN类树脂得到了越来越多的关注。
研究发现,在PEN聚合物的主链中引入酚酞(PP)结构和含氟单元结构,可以明显改善聚合物的溶解性。FPEN共聚物具有良好的溶解性,能溶解于DMAc、DMF等多种有机溶剂。氟元素的引入还提高了FPEN在氯仿和丁酮中的溶解性。另外,FPEN的热学性能随氟含量出现规律性变化,其Tg大多高于200℃。
无定型氟聚合物
其中,全氟-2,2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-co-四氟乙烯(PDD-TFE)共聚物是最早由美国DuPont公司开发的新型含氟聚合物(商品名为Teflon AF),也是应用最广的无定形透明氟聚合物,它不仅具有与其它氟塑料类似的耐热、耐化学腐蚀等优点,而且还具有透光率高、折射率小、介电常数小及气体渗透速率高等特性,在光学纤维、分离膜、分析仪器、医用和军工设备等具有良好的应用前景。
全氟聚醚
全氟聚醚(Perfluoropolyethers,缩写为PFPE)是一种常温下为液体的合成聚合物.作为太空机械元器件的润滑剂已有几十年的历史。全氟聚醚分子中仅有C、F、O三种元素,具有密度大、表面张力低、挥发性低,粘流性良好、不燃、介电性能好、润滑性好等优点,而且可与塑料、橡胶、金属很好地相容。全氟聚醚属于低分子量的含氟聚合物,它们的粘度与分子结构、平均分子量有很大的关系。分子量较大的PFPE具有低挥发性、较宽的液体温度范围及优异的粘度一温度特性。
全氟聚醚作为高端润滑油的应用,具有十分广阔的应用场景,在高真空氟醚油、高性能润滑脂/基础油、全氟聚醚甲醇中间体等领域中,均有全氟聚醚的应用情况。在化学工业中,全氟聚醚是真空泵的润滑油,在操作环境为腐蚀性气体等,全氟聚醚作为不可替代性润滑油存在。
另外,全氟聚醚在等离子等离子刻蚀、LPCVD和等离子培植等技术来生产半导体时要用到一些真空机械泵,其中真空泵中需要用到全氟聚醚作为润滑油存在。机械工业中,多空轴承、传送带、造纸纺织机械行业中,机械用的润滑油,也都是全氟聚醚生产。在航空航天领域中,全氟聚醚具有较宽的液体温度范围、低蒸发性、高静态粘度、非常低的蒸汽压、低流动温度和良好的高压润滑性,在航空航天领域具有非常普遍的应用。
北京国化新材料技术研究院(ACMI)是专业从事化工新材料产业研究和技术开发的专业服务机构,面向社会和行业提供客观可信的高品质公益服务,包括公益性行业报告、行业发展白皮书、行业技术检索工具。氟化工系列市场报告包括有年报、周月报、洞察报告、专利分析报告、园区发展报告,涉及领域:无机氟化物、电子级氢氟酸、含氟聚合物、含氟制冷剂、六氟环氧丙烷、电子氟化液、HFOs、全氟磺酸树脂、含氟电子特气等等,均为2024年最新研究数据,并可根据客户需求提供定制报告服务。
一、年度报告
(1) 含氟聚合物市场年度报告(2025版)
(2) 含氟锂盐市场年度报告(2025版)
(3) 全氟聚醚市场年度报告(2025版)
二、市场洞察报告
(1) 电子级氢氟酸市场洞察报告
(2) 含氟制冷剂市场洞察报告
(3) 全球氟资源市场洞察报告
(4) 锂电池电解液市场洞察报告
三、下游深度调研报告
(1) 六氟环氧丙烷及其下游市场调研报告
(2) 第四代氟碳化学品(HFOs)市场调研报告
(3) 全氟磺酸树脂及其膜市场调研报告
(4) 含氟电子特气市场调研报告
四、周月度报告
(1) ACMI中国氟化工市场月度报告
(2) ACMI中国氟化工产业链周度监测报告
……
发送方式:
电子PDF版定期邮箱发送。其中《周报》每周五更新,《月报》每月5日更新,中英文版式;《年报》每年2-3月更新,中英文版式。
定位人群
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