氟塑料是塑料的一個重要品類，通常人們認識氟塑料是從接觸塑料王——聚四氟乙烯(PTFE)開始的。其實聚四氟乙烯只是產(chǎn)量和用量*大的氟塑料品種，除此之外，常用的氟塑料還有：四氟乙烯與全氟(正)丙基乙烯基醚的共聚物(PFA)、聚全氟乙丙烯(FEP，俗稱F46)、乙烯—四氟乙烯共聚物(ETFE，俗稱F40)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯—六氟丙烯—偏氟乙烯的共聚物(THV)等等。
1 聚四氟乙烯(PTFE ，簡稱F4)
自1938年美國開發(fā)成功PTFE(聚四氟乙烯氟樹脂)以來，氟樹脂用在涂料上主要為了達到各種基體表面處理所需的特殊性能要求。聚四氟乙烯具有下列特性：(1)高度的化學穩(wěn)定性：具有很好的化學惰性，強酸、強堿或強氧化劑及有機溶劑等對它均不起作用。(2)良好的熱穩(wěn)定性：裂解溫度在400℃以上，因此，它能夠在-200℃～300℃溫度范圍內(nèi)正常工作。(3)良好的減摩性：PTFE材料相互之間的摩擦系數(shù)為0.1～0.2，與金屬間的干摩擦系數(shù)為0.2～0.3，有液體潤滑的情況下為0.02～0.04，其動靜摩擦系數(shù)都比較小，且其始動摩擦系數(shù)與動摩擦系數(shù)幾乎一樣。(4)優(yōu)異的自潤滑性：PTFE材料表面具有突出的表面自潤滑性，幾乎所有粘性物質(zhì)均不能粘附到它的表面上去。由于聚四氟乙烯材料具有上述特性，如果再將其性能作適當改進，則選用它作汽車旋轉(zhuǎn)軸油封材料是比較理想的。字串4
由于腐蝕造成的損失是相當驚人的。腐蝕問題是國內(nèi)外都存在著的嚴重問題。因此，已引起了人們普遍重視。合金、陶瓷、石墨、橡膠、玻璃等材料由于性能上的某種缺陷，對于那些條件苛刻的溫度、壓力和介質(zhì)等共同存在的情況，很難滿足其要求，然而PTFE材料經(jīng)過特殊加工后卻能成為同時滿足這些要求的較理想的合成材料之一，并已成為原子能、石油、化學、紡織、食品工業(yè)等工業(yè)不可缺少的關(guān)鍵性耐腐蝕材料。玻璃鋼增強的PTFE管道及其配件具有玻璃鋼和PTFE二者的優(yōu)點。它既保持了PTFE的各種優(yōu)良性能，又具有玻璃鋼的鋼性，還具有重量輕、安裝方便，耐內(nèi)外腐蝕、耐負壓等特點。如采用不飽和聚酯為粘合劑的玻璃鋼增強管道及其配件在溫度為100℃左右長期使用，其真空度可達760mmHg。鋼絲編織增強的PTFE管道有良好的撓曲性，并能耐高溫高壓，在200℃、210kg／cm2。壓力下可長期工作，在室溫中爆破壓力大于1000kg／cm2。時仍保持不壞。這種高壓軟管多用于耐高壓耐腐蝕的給排料管、蒸汽管道、軋鋼機高壓油管、飛機液壓系統(tǒng)和冷氣系統(tǒng)的高壓中壓低壓管道和動力液壓系統(tǒng)的各活動部位的主要連接件，它還同時用于燃油輸油泵驅(qū)助系統(tǒng)、起落架起收系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、減速扳收放系統(tǒng)等。
過去人們習慣地把膜結(jié)構(gòu)看作是個帳篷，不夠牢固、不能防火、又不能保暖或隔熱。如今對采用膜結(jié)構(gòu)的帳篷卻要刮目相看了，其中的關(guān)鍵問題就是上世紀70年代美國制造商開發(fā)的玻璃纖維織物即滿足了如上的要求。主要的改進是涂覆的面層采用了聚四氟乙烯。這種材料于1973年**應用于美國加利福尼亞拉維思學院一個學生活動中心的屋頂上。經(jīng)過20多年的考驗，材料還保持著70％～80％的強度，仍然透光并且沒有褪色，拉維思學院膜結(jié)構(gòu)的使用經(jīng)驗表明涂覆PTFE面層的玻璃纖維織物不但有足夠的強度承受張力，在使用功能上也具有很好的耐久性，從樂觀的估計來說，這種材料的使用年限將遠不止當初所估計的25年。字串7
2 乙烯—四氟乙烯共聚物(ETFE。簡稱F40)
乙烯—四氟乙烯共聚物簡稱ETFE或F40，自聚四氟乙烯問世以來，為了改善其物理性能和加工性能差的缺陷，**各國的實驗室都做了大量的研究工作，美國**和日本旭硝子先后于20世紀70年代起，研制開發(fā)出了牌號為TEFZEL和COP的系列乙烯—四氟乙烯共聚物樹脂產(chǎn)品。ETFE是*強韌的氟塑料，在保持了聚四氟乙烯良好的耐熱、耐化學性能和電絕緣性能的同時，它的耐輻射和機械性能有很大程度的改善，拉伸強度可達到50MPa，接近聚四氟乙烯的兩倍。更主要的是其加工性能得以大大提高，特別是它和金屬表面的附著力表現(xiàn)突出，使氟塑料和鋼的緊襯工藝真正得以實現(xiàn)，即氟塑料F40旋轉(zhuǎn)內(nèi)襯生產(chǎn)工藝。
ETFE或F40，是一種乙烯—四氟乙烯的共聚物，不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性、導電性、熱穩(wěn)定性和耐化學腐蝕性，而且機械強度高、加工性能好，廣泛用于化工、電子通訊、設(shè)備制造、航空航天等領(lǐng)域。聚四氟乙烯塑料具有優(yōu)異的電絕緣性且介電常數(shù)低，是優(yōu)良的印刷電路板基板材料。此外，用聚四氟乙烯浸漬玻璃布制成的覆銅板和聚四氟乙烯覆銅板具有高耐熱性，在高頻范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的絕緣性和極小的損耗因子，廣泛用于衛(wèi)星發(fā)射變頻器、高頻無線電通訊設(shè)備、移動通訊設(shè)備等。目前一部汽車上所用塑料配件達到50多處，而使用氟塑料的地方也有20多項。汽車領(lǐng)域，人們一直沿用橡膠油封，但泄漏情況比較嚴重。填充聚四氟乙烯油封代替唇形橡膠骨架油封，成功地解決了發(fā)動機漏水、漏油問題，同時大大提高了發(fā)動機乃至汽車的技術(shù)性能。近年來，用ETFE制成的膜材料替代傳統(tǒng)的玻璃和其他高分子采光板用于大型建筑物的屋面或墻體材料，顯示出無可比擬的優(yōu)勢。

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ETFE膜為現(xiàn)代建筑提供了一個**解決方案。由這種膜材料制成的屋面和墻體質(zhì)量輕，只有同等大小的玻璃質(zhì)量的1％；韌性好、抗拉強度高、不易被撕裂，延展性大于400％；耐候性和耐化學腐蝕性強，熔融溫度高達200℃，并且不會自燃。作為大型比賽場館的建筑材料用ETFE膜，更大的優(yōu)勢還在于它們可以加工成任何尺寸和形狀，滿足大跨度的需求，節(jié)省了中間支撐結(jié)構(gòu)；作為一種充氣后使用的材料，它可以通過控制充氣量的多少，對遮光度和透光性進行調(diào)節(jié)，有效地利用自然光，節(jié)省能源。同時起到保溫隔熱作用。不僅如此，這種膜還具有自清潔功能，使灰塵不易附在其表面，清潔周期大約為5年。這種材料另一大優(yōu)點就是可在現(xiàn)場預制成薄膜氣泡，方便施工和維修；另外成本合理是其**競爭力的另一優(yōu)勢，覆蓋層加上結(jié)構(gòu)的費用只有玻璃的一半，而使用壽命卻長達25年。
ETFE旋轉(zhuǎn)加工產(chǎn)品有很好的市場前景，在化工防腐蝕領(lǐng)域，一般碳鋼和不銹鋼的設(shè)備、管道件、泵和閥門難以抵御各種強腐蝕介質(zhì)的侵蝕。雖然聚四氟乙烯(PTFE)有較好的耐化學腐蝕性能，幾乎任何強酸、強堿、強氧化劑和溶劑在高溫下對它都不起作用。但PTFE的不足之處在于它的加工成型比較困難，加上和金屬設(shè)備本身無法很好地結(jié)合，使PTFE的機械強度低，線膨脹系數(shù)大等物理性能不足突現(xiàn)出來，使優(yōu)良的化學性能無法發(fā)揮其作用。ETFE旋轉(zhuǎn)內(nèi)襯產(chǎn)品恰好彌補它的不足，目前已經(jīng)在反應釜、容器、管道、閥門、泵等方面，被不少大型企業(yè)開始采用，這些一旦被市場認可，將會有廣闊的前景。在旋轉(zhuǎn)模塑方面，它的各類小型儲罐，裝高純度藥劑的料瓶，高要求的電解槽，蓄電池外殼等產(chǎn)品，必定會有廣闊的市場。字串1
3 四氟乙烯—六氟丙烯—偏氟乙烯的共聚物(THV)
四氟乙烯—六氟丙烯—偏氟乙烯的共聚物(THV)是美國Dyneon公司在20世紀80年代開發(fā)出的性能優(yōu)異的氟塑料，除具有氟塑料耐候性、不燃性、不粘性外，還可以象常見聚合物一樣容易加工，是一種**發(fā)展前景的氟塑料。THV氟塑料是由四氟乙烯、六氟丙烯和偏氟乙烯共聚而成，而且其比倒不同而賦予以聚合物不同性能，目前國外已經(jīng)進行系列化多個品種的生產(chǎn)，以滿足不同用戶的需求。
THV加工溫度低、加工溫度區(qū)間寬、加工溫度遠低于分解溫度，可以適應于擠出、共擠出、注射模塑和吹塑模塑、層壓薄膜、浸漬、涂覆和共混等多種加工方式，可生產(chǎn)出膜、管、容器、異型材料和模塑材料。THV氟塑料是目前商品化*柔軟的氟塑料，利用其特性與其他塑料或彈性體制備多層次結(jié)構(gòu)制品哼，柔韌性優(yōu)異。THV氟塑料耐化學性能優(yōu)越，對許多腐蝕性化學品有極好的防滲透功能。THV氟塑料具有極好的光透明性和低折射率，可以允許從紫外線到紅外線所有頻率光的穿透，由于其低折射率和高柔韌性是塑料光導纖維包覆的理想材料。THV氟塑料自身容易粘接，也容易與其他材料粘接，無需表面處理就能與其他材料很好粘合。THV比其他氟塑料更容易用輻射交聯(lián)提高其高溫性能。THV是典型的對電子束敏感材料，用一定輻射量，可以明顯提高材料拉伸強度。THV樹脂具有良好的混合性能，可以與聚乙烯的通用技術(shù)混合，交聯(lián)劑很容易加入THV，同樣其他類型添加劑，如染料和有機顏料，也很容易加人THV中去。另外THV氟塑料還具有良好的溶解性能，通過加人化學試劑方法可以實現(xiàn)化學發(fā)泡等特性。

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由于具有眾多的優(yōu)異性能，THV氟塑料的新用途源源不斷地被開發(fā)出來，比如燃油控制、**玻璃、電線電纜、吹塑模塑制品、光控制等。隨著科學進步與發(fā)展，THV氟塑料的應用不斷被開發(fā)出來，應用領(lǐng)域十分廣闊，目前已經(jīng)開始應用的還有太陽能電池膜、建筑膜、柔性化工儲槽管線、有腐蝕性液體流過的化工反應管線和傳送管線、柔性用于特殊領(lǐng)域的聚合物軟管與容器。
4 聚偏氟乙烯(PVDF，簡稱F2)
聚偏氟乙烯是一種結(jié)晶型的高聚物，熔點較低，約在160～170℃；機械強度高，具耐磨、耐切割、耐高溫、耐腐蝕、電性能良好(特點是介電常數(shù)高)。還具有優(yōu)異的耐候性、抗紫外線、抗輻射性能和加工性能；同時，具有加工溫度低，熔融流動好，可做成管、板、棒、薄膜和纖維。可溶于某些有機溶劑。
60年代出現(xiàn)的PVDF(聚偏二氟乙烯樹脂)有機分散性涂料，主要用于建筑結(jié)構(gòu)。以KYNAR500為品牌的PVDF氟涂料，在**知名建筑物外裝飾涂層經(jīng)過30年真實考驗，能基本保持剛涂裝時原貌，體現(xiàn)氟碳涂料優(yōu)良的耐久耐候性能，在國外主要作為標志性建筑的金屬裝飾板材的罩面保護，其性能標準并被列為美國AAMA2605超性能涂層的性能要求和測試程序的自發(fā)性標準。目前在下列領(lǐng)域有重要應用：一是理想的化工設(shè)備防腐材料，特別適合于酸、有機溶劑、鹵素及它們的混合物的場合使用；二是廣泛用于電子、電器工業(yè)，如作電子計算機電線、航空電線和地球物理電纜的披復式套管等；三是作光導纖維的外涂層、高介電常數(shù)的電容器薄膜和電熱帶等。字串3
5 三氟氯乙烯共聚物(FEVE)
80年代出現(xiàn)的FEVE有機溶劑型氟涂料是氟涂料的劃時代發(fā)明。為克服熱塑性氟樹脂涂料不足，80年代美、日相繼開發(fā)了含羥基等官能團的氟樹脂，可中低溫烘烤交聯(lián)固化(用氨基樹脂交聯(lián))和常溫交聯(lián)固化(用聚氨酯交聯(lián))。FEVE氟涂料在室溫下，可通過刷涂、輥涂、噴涂等普通涂裝方法，涂覆在各種基材表面，不僅耐候性優(yōu)異，而且耐溶劑、耐酸堿等防腐蝕性優(yōu)良，還能改善顏料分散性和溶劑可溶性，使氟涂料具有**的裝飾性，極大地拓展了氟碳涂料的應用范圍，使氟碳涂料在日常生活使用成為可能。
80年代日本旭硝***的FEVE氟涂料產(chǎn)品(商品號為LUMIFLON)開始在飛機、跨海大橋、新干線列車、交通車輛、建筑鋼結(jié)構(gòu)、戶外大型構(gòu)筑物等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。1983年，大連市科委開始把FEVE氟碳涂料作為重點科技攻關(guān)項目，歷經(jīng)13年，于1995年開發(fā)出擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)、獲國家**(**號：CN1145386)的FEVE氟碳涂料生產(chǎn)技術(shù)，1998年由大連明辰振邦氟涂料股份有限公司成功實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，以“振邦”(ZEBON)為注冊商標出售，使我國成為**上繼美國和日本之后第三個能生產(chǎn)FEVE氟樹脂的國家，并降低了氟樹脂涂料成本，形成了適合建筑外墻、鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、汽車車輛、木器、門窗幕墻、石油化工、塑料制品、家具家電等行業(yè)領(lǐng)域系列化產(chǎn)品并獲得了廣泛應用，開創(chuàng)了氟樹脂涂料廣泛應用先河，使氟碳漆價廉質(zhì)優(yōu)成為現(xiàn)實。字串8
6 乙烯—三氟氯乙烯共聚物(ECTFE。簡稱F3)
一種命名為乙烯—三氟氯乙烯的氟聚合物，這種共聚物的英文縮寫ECTFE。美國的Ausimont公司推出的商品名為“HALAR”的氟塑料，即屬此類氟聚合物。ECTFE對極大多數(shù)的無機、有機化學品以及有機溶劑有非凡的抗腐蝕能力。直到目前，沒有一種溶劑能在120℃以下侵蝕ECTFE，或引起裂縫。除了氯化熔融堿或熱的胺類(例如苯胺、二甲胺)。與其他熱塑性塑料相比，ECTFE在高溫下的耐氯和氯衍生物的性能，特別突出。
ECTFE具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、極低的滲透率、優(yōu)良的電性能與表面的極端光滑，可在低溫到149℃的溫度范圍內(nèi)**使用。它不但具備突出的抗沖擊性能，而且是一種具備相當機械強度的堅韌材料。它適宜于制造**使用的產(chǎn)品，在不斷與食品原料接觸時，遵守了德國的《BGADeuschland》標準。它回避了在嗅味、品嘗方面的影響問題。因此在國外已被推薦為“清潔”的ECTFE。而被允許使用于食品和飲水領(lǐng)域。
ECTFE制成品的表面，類似于玻璃，能阻止微生物的增生，提供了明顯的衛(wèi)生優(yōu)勢。美國Ausimont公司提供了一個有趣的試驗結(jié)果：在放大1000倍條件下，把“HALAR”樹脂襯里表面與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現(xiàn)光滑，在有凹坑等部位被發(fā)現(xiàn)的**相當少，而其余3種塑料表面則顯示了粒狀和凹凸不平的表面，而且**要多得多。采用HALAR品牌的ECTFE樹脂，能保證正確地達到用戶需要的襯里厚度，成型工藝可滿足大型的槽罐襯里，或者復雜形狀的管件、閥件，甚至螺旋彎曲的彈簧的涂覆，涂層粘著牢固、堅韌，甚至能承受成千上萬次周期性彎曲。當使用于螺旋槳或風機葉輪的涂覆時，不但無針孔，表面光潔不粘垢，并且顯示了優(yōu)良的耐蝕性能。被廣泛應用于化工、石油的排水、洗滌、污水處理系統(tǒng)，以及裝置的化學清洗系統(tǒng)，化學藥品的分配系統(tǒng)等方面。字串7
7 聚全氟乙丙烯(FEP。簡稱F46)
氟塑料F46具有優(yōu)良的耐腐蝕性介質(zhì)，是目前國內(nèi)*理想的防腐材料。氟塑料聚全氟乙丙烯襯里球閥是為石油、化工、染化、農(nóng)藥等行業(yè)中各種強腐蝕介質(zhì)的啟閉控制而研制的。氟塑料F46襯里閥門，殼體鑄件采用熔模精鑄，外觀光潔，強度提高。與腐蝕介質(zhì)接觸處采用氟塑料襯包和外表金屬的多功能結(jié)合，故產(chǎn)品在各種酸、堿、鹽類強腐蝕性介質(zhì)中完好工作。密封件采用中國科學院上海有機所發(fā)明**——氟塑料合金，改變了原來F46密封件的蠕變性能，進一步提高了產(chǎn)品的使用壽命，該產(chǎn)品在-50℃～150℃的范圍內(nèi)確保長期使用，具有啟閉迅速，流阻小等優(yōu)點。

表1 各種氟材料性能
PTFE PFA FEP PCTFE ETFE PVDF PVF
耐熱性℃ 260 260 200 150 150 150 100
電性能 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
阻燃性VOI% 95L 95L 95L 95 30 43 23
機械性能 可用 可用 可用 好 好 好 好
低摩擦性 優(yōu) 好 優(yōu) 可用 可用 可用 可用
耐酸 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 好 可用
耐堿 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 好 好
耐溶劑 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 好 優(yōu) 可用 可用
不粘性 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 好 好 好 好
耐候性 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 優(yōu)
透明性 可用 好 好 好 可用 可用 可用
成型性 可以 好 好 好 可用 可用 可用
比重 2.17 2.15 2.15 2.13 1.73 1.76 1.38

表2 各種氟塑料的特點及主要用途
樹脂名稱 特點 主要用途
PTFE 成型困難,但綜合性能*好 占整個氟塑料產(chǎn)量的70%左右，應用于化工、機械、電器、建筑、電子、汽車等諸多領(lǐng)域。
PFA 俗稱可溶性PTFE,各種性能是氟塑料之冠 廣泛應用于半導體行業(yè)，以及*療、化工防腐、汽車等領(lǐng)域。
FEP 耐熱性比PFA低60℃,耐應力開裂性能稍差,但防粘性和耐輻射性能優(yōu)異通訊電纜、電線、半導體、化工防腐、*用材料、汽車、工業(yè)涂料等領(lǐng)域
ETFE 加工成型性好，物理性能均衡、機械韌性好、耐射線性能優(yōu)異工業(yè)用電線電纜，原子反應堆電纜和車輛用電線及制件，工業(yè)用涂料等。
PCTFE 硬度高、耐低溫性、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)異 低溫密封、電氣、防腐、防輻射元件。
PVDF 阻氣性好、有特殊的壓電性、熱電性等 建筑防腐、耐候涂料、化工防腐、壓電材料、釣魚線等。
PVF 良好的耐候性和較好的耐輻射性 建筑用薄膜等。