威宇氟塑浅谈氟樹脂在聚四氟乙烯行业做的作用

威宇氟塑浅谈氟樹脂在聚四氟乙烯行业做的作用：氟樹脂(fluororesin) 係指在分子結構中含有氟原子的一類熱塑性樹脂。具有優異的耐高低溫性能﹑介電性能﹑化學穩定性﹑耐候性﹑不燃性﹑不黏性和低的摩擦係數等特性。是國民經濟各部門﹐特別是尖端科學技術和國防工業不可缺少的重要材料。氟樹脂的主要品種有聚四氟乙烯(聚四氟乙烯)﹑ 聚三氟氯乙烯(PCTFE)﹑ 聚偏氟乙烯(PVDF)﹑ 乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)﹑ 乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)﹑ 聚氟乙烯(PVF)﹑ 四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(俗稱可熔性聚四氟乙烯﹐PFA)﹑ 四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(俗稱氟塑料46﹐FEP)﹑ 四氟乙烯-六氟丙烯－全氟烷基乙烯基醚共聚物。 其中以 聚四氟乙烯 (聚四氟乙烯) 為主。性能聚四氟乙烯可以在 260℃ 高溫下長期使用﹐-268℃ 低溫下短期使用。介電性能不僅優異﹐且不受工作環境﹑溫度﹑濕度和工作頻率的影響。在高溫下也不與強酸﹑強鹼和強氧化劑起作用﹐即使在“王水”中煮沸也無變化﹐故有“塑料王”之稱。潤滑性特別是自潤滑性很好﹐對鋼的靜摩擦係數僅 0.02﹐動摩擦係數 0.03﹐自摩擦係數 0.01。主要缺點是有冷流性﹐在負荷和高速條件下尺寸不穩定﹔剛性﹑耐磨和壓縮強度較差﹐需加硫化鉬和青銅粉等填料改性﹔耐輻照性和加工性不好。可熔性聚四氟乙烯不僅具有聚四氟乙烯的原有特性﹐而且高溫機械性能 (250℃ 拉伸強度為 13MPa﹐而聚四氟乙烯為 8.5MPa) 和加工性能大為改善。氟塑料 46 的最大優點是加工性﹑阻氣性和低溫柔性好﹐耐冷流性優﹐但耐高低溫性能比聚四氟乙烯差﹐耐應力開裂性能欠佳。四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物改善了氟塑料 46 的應力開裂性﹐高溫電性能和力學性能優於氟塑料 46 和可熔性聚四氟乙烯。聚三氟氯乙烯的特點是透明性﹑尺寸穩定性和黏接性好﹐但耐溫性較差。聚偏氟乙烯﹑乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物都是機械強度好和韌性大的氟樹脂﹐耐輻照性優良﹔聚偏氟乙烯還是壓電性和熱電性極好的? \能材料。聚氟乙烯薄膜可耐大氣老化 30 年以上。偏氟乙烯－六氟異丁烯共聚物可在 280℃ 以上高溫下長期使用﹐主要問題是價格昂貴﹐常溫下發脆。沿革始於 20 世紀 30 年代。1934年﹐德國的F.施洛費爾和 O.舍雷爾研究成功的聚三氟氯乙烯﹐是氟樹脂的第一個品種。1938 年﹐美國杜邦公司的R.J.普倫基特發現並於 1945 年工業上生產了聚四氟乙烯﹐這是最早工業化的氟樹脂產品﹐以後不斷開發出新品種。80 年代初世界上已工業生產和批量生產的有 11種﹐聚四氟乙烯消費量的年均增長率為 5％。生產方法氟樹脂常用懸浮聚合﹑溶液聚合和本體聚合製得成型用產品﹐用乳液聚合製得塗料用產品。聚四氟乙烯則多用懸浮聚合和分散聚合法生產。懸浮聚合製得的懸浮聚四氟乙烯﹐係在聚合釜中以水為介質﹐過硫酸銨作引發劑﹐稀鹽酸為活化劑﹐使四氟乙烯於 0.5～2 MPa 壓力和 40～45℃ 下引發聚合製得白色粒料﹐經搗碎﹑研磨﹑乾燥得到不同粒度的粉狀產品。分散聚合時需加少量分散劑(全氟辛酸銨)和穩定劑(氟碳化合物)﹐以氧化還原體系催化劑進行引發聚合。聚合有高壓和低壓之分。高壓為 2MPa 和 25℃﹐低壓力 0.6～0.7MPa 和 10～38℃。聚合所得分散液用水稀釋至一定濃度後﹐於 15～20℃ 進行機械攪拌﹐再經凝聚﹑洗滌﹑乾燥﹐即得白色鬆散粉狀產品──分散聚四氟乙烯。分散聚合製得的含聚四氟乙烯 20％左右的分散液﹐加入乳化劑﹐製得固體含量約為60％的乳白色乳狀體的聚四氟乙烯濃縮分散液。加工和用途氟樹脂多數可用一般熱塑性樹脂的成型方法加工成各種製件。 唯聚四氟乙烯因熔融黏度高達 10～10 Pas 不能流動﹐難用一般方法加工﹐需用類似於“粉末冶金法”──冷壓與燒結相結合的方法加工。 即先在模具內以 20～30 MPa 壓力冷壓成型後﹐於 370～380℃ 燒結﹐製成板﹑棒﹑管或墊圈﹑軸承﹑閥門等製品﹔或先製成毛坯﹐再經機械加工成薄膜或各種零部件。分散聚四氟乙烯則用擠出成型製成薄壁管﹑細棒﹑異形材﹑電線電纜被覆層﹑管道﹑絲扣密封用生料帶等。而分散液則可用噴塗﹑流延和浸漬等工藝製得相應製品。氟樹脂可作化工用管﹑閥﹑泵和貯槽的襯裡﹔電子工業用耐熱防腐電線包皮等絕緣材料﹔飛機﹑航天器和電子計算機的配線﹔機械工業用耐磨﹑自潤滑軸承﹑活塞環和墊圈等﹔造紙工業﹑印染和紡織工業﹑食品工業用輥筒﹐建築用材料等。氟樹脂作塗料﹑膠黏劑和合成纖維的用途也很廣﹐如聚四氟乙烯纖維可用於耐熱防蝕濾布﹑防護服﹑宇宙服和全氟離子交換膜襯布。此外﹐聚四氟乙烯還可作人工血管﹑氣管和心肺裝置等醫用材料﹐氟塑料 46 薄膜可作血液保存袋﹔聚偏氟乙烯薄膜可用作立體揚聲器和強力傳感器的材料﹐抽成絲可作釣魚線等﹔乙烯－三氟氯乙烯共聚物和乙烯－四氟乙烯共聚物可用作耐輻射材料﹔XR 樹脂即四氟乙烯－全氟(乙烯基多烷氧基磺酸基)醚共聚物﹐主要作氯鹼工業用離子交換膜。