你了解氟塑料吗？谈谈氟塑料的特点及常见的氟

氟塑料是分子结构中含有氟原子的一类塑料的总称，它由含氟单体聚合而成，通过均聚或共聚反应制得。氟塑料具有许多优异的性能，如卓越的阻燃性能、稳定性，优良的电绝缘性能、机械性能，高超的耐热性，突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能，良好的耐湿性和耐低温性等优异性能。具体描述如下。
氟塑料优异性能具体描述如下。
1、热性能。氟塑料具有难燃性和优异的耐热性。PTFE和PFA的连续使用温度可达260℃，短期可在300℃下使用。FEP的使用温度要比它们低60℃；PCTFE可在120℃大高温下使用。氟塑料如长期在高温下使用会引起结晶度变化，在制造设备衬里时须注意。
2、耐药品性。氟塑料具有卓越的耐药品性和耐溶剂性，尤其是PTFE、PFA、FEP等，酸、碱、溶剂对它们均无浸蚀，但熔融碱金属、氟、三氟氯化烃对它们有不同程度的影响。PCTFE、ETFE、PVDF等在氟塑料中耐药品性稍差，但比其他塑料的耐腐蚀性还是好得多。 3、电性能。氟塑料的电性能尤其是高频电性能是其他材料难以匹敌的。PTFE、FEP、PFA分子的极性很低，在很宽的温度、频率区间变化都很小、相对介电常数稳定、介电损耗很低，电绝缘性优异。其中PVDF还有特异的压电性和焦电性，可用来制造压电材料。
4、机械性能。氟塑料分子中含氢、氯原子，这会有效提高分子材料的拉伸强度；PTFE和PCTFE的脆化温度极低，显示出极好的低温性能。PTFE具有很低的摩擦系数和特异的自润滑性，但PTFE又有自身磨耗大和冷流性等缺点，可采用填充各种填料以提高耐磨耗性，克服冷流性。
5、不粘性。氟塑料具有特异的不粘性，尤其象PTPE、FEP、PFA等分子中氟含量高，表面接触角大，使氟塑料制品表面上的液体成球状，不易与树脂粘接，故常用它制造炊具表面不粘涂层。
6、耐侯性。一般氟塑料都具有优异的耐候性，即使在苛刻的温度下长期曝晒，其各种性能都没有明显变化。台湾永光化学高品质紫外线吸收剂在具有高耐候氟材料产品配方中亦有重要应用，它可以进一步提升氟材料的长效耐候性。
7、憎水性。氟塑料的吸水率低，尤以PTFE为甚，可利用它的憎水性制造透气不透水的复合织物和其他装备。
以下简述市场上常见的几种主要氟塑料的特点及其应用。
1、聚四氟乙烯（PTFE）。商品名为“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”、"4F"等，是业界耳熟能详的“塑料王”。PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种结晶性聚合物，熔点327℃，熔融黏度很大，380℃时达1010Pa·s，不便于成型加工，密度为2.13～2.19克/立方厘米。PTFE具有优异的耐化学品性，其介电常数为2.1，损耗因数低，在很宽的温度和频率范围内是稳定的。
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的摩擦系数几乎比任何其它材料都低，具有很高的氧指数（OI），极限氧指数（LOI）高达95%，主要应用于防腐、防腐管道及配件、换热器、机械、电子电器、医用材料、微粉等方面。
2、聚全氟乙丙烯（FEP）。是由四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的一种结晶性聚合物。FEP结晶物的熔化点为304℃，密度为2.15克/立方厘米，它是一种软性塑料，其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。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。 3、聚三氟氯乙烯（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。PCTFE是结晶性的高分子，熔点为217℃，密度为2.13克/立方厘米。PCTFE在室温下对大多数活泼的化学品呈惰性，而在212℃以上可被少数几种溶剂溶解，也可被一些溶剂溶胀。PCTFE具有优异的阻隔气体的能力，其膜产品的水蒸汽透过性很低。PCTFE电性能与其它全氟聚合物相似，但介电常数和损耗因数稍高，尤其是在高频时。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。
4、聚偏二氟乙烯（PVDF）。是指偏氟乙烯（VDF）的均聚物或VDF与少量含氟乙烯基单体的共聚物，含氟量60%左右。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。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、储槽和热交换器的首选材料之一。PVDF良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜、粘结剂等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF需求快速增长的市场之一。
5、可熔性聚四氟乙烯(PFA)。又称"全氟烷氧基氟塑料"，与PTFE一样，也是全氟化的氟塑料，它保持了PTFE的一切优异性能。与PTFE不同的是，PFA可以在较低温度下进行熔融加工。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。
6、乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE）。简称ETFE或F40，是强韧的氟塑料。它在保持了聚四氟乙烯良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，它的耐辐射和机械性能有很大程度地改善，拉伸强度可达到50MPa，接近聚四氟乙烯的两倍，更主要的是其加工性能得以大大提高，特别是它和金属表面的附着力表现突出，使氟塑料和钢的紧衬工艺真正得以实现。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。 ETFE膜为现代建筑提供了一个创新解决方案。由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻，只有同等大小的玻璃质量的1％；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400％；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达200℃，并且不会自燃。
7、聚氟乙烯（PVF）。它是白色粉末状部分结晶性聚合物，熔点190-200℃，分解温度210℃以上，长期使用温度-100-150℃。PVF是氟乙烯均聚物，分子量6万～18万。是氟塑料中含氟量低、比重小、价格也比较低的一种。 PVF具有晶体结构、高透明度（可透过紫外线）、高电绝缘性能、高坚韧性、优良耐化学品、抗老化和耐腐蚀性能，常被制成PVF薄膜。紫外线吸收剂在PVF薄膜配方中常常被使用，用于阻隔环境中的紫外线和提升薄膜的耐候性。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。