在塑料的王国中,有一个引人注目的家族——氟塑料。它们以卓越的性能和广泛的应用领域而闻名于世。这个家族的成员各有千秋,各有所长,它们分别是聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、可熔性聚四氟乙烯(PFA)、乙烯—四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯—六氟丙烯—偏氟乙烯的共聚物(THV)以及聚氟乙烯(PVF)。
一、PTFE
PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的结晶性聚合物,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%,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。PTFE可制成用于挤塑和模塑的粒料,用作流化床和静电涂饰的粉末,也可制成水分散液。PTFE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。PTFE膜已用作太阳能收集器的薄涂层。
二、FEP
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分子式该材料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。
三、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。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在所有透明塑料膜中是最低的。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。
四、PVDF
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,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。PVDF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。PVDF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,还可用于高温电线、电缆绝缘层,防腐设备、密封材料、泵阀衬套和化学容器。
五、ETFE
ETFE是最强韧的氟塑料,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还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。
此外,ETFE氟塑料具有极好的耐化学腐蚀性,对许多腐蚀性化学品有极好的防渗透功能。另外,ETFE易于粘接,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。其良好的溶解性能可以通过加入化学试剂实现化学发泡等特性。由于具有众多的优异性能,ETFE的新用途源源不断地被开发出来,比如燃油控制、安全玻璃、电线电缆、吹塑模塑制品、光控制等。随着科学进步与发展,ETFE的应用领域十分广阔,已经开始应用的还有太阳能电池膜、建筑膜、柔性化工储槽管线、有腐蚀性液体流过的化工反应管线和传送管线、柔性用于特殊领域的聚合物软管与容器。
六、PFA
PFA是乙烯和四氟乙烯的共聚物,具有聚四氟乙烯良好的耐热、耐化学品、耐氧化性能和电绝缘性能,并有良好的加工性能。PFA可制作耐腐蚀件、减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件,还可用于高温电线、电缆绝缘层,防腐设备、密封材料、泵阀衬套和化学容器等。
以上是氟塑料家族中几种主要的产品及其优势的介绍。这些氟塑料在各自的领域中有着广泛的应用前景,为我们的生活和工业生产带来了便利。随着科技的不断发展,相信未来还会有更多新型的氟塑料产品出现,为我们的生活和工业生产带来更多的可能性。