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[材料介绍 ] 氟塑料家族简介:PTFE、FEP、PCTFE、PVDF、PFA、ETFE、ECTFE

P:2022-08-12 08:28:19

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凡分子结构中含有氟原子的塑料总称为氟塑料。氟塑料由含氟单体聚合而成,通过均聚或共聚反应制得。其中,聚四氟乙烯塑料是产量和用量最大的产品,由于杰出的化学稳定性而被称为“塑料王”。

氟塑料分子结构中含有氟原子,所以其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,在国防军工、航空航天、电子电 气、半导体、建筑、医疗、汽车、机电、冶金、石油化工等工业部门常被应用于关键部位、恶劣环境中,是现代科技不可缺少的功能材料,已广泛应用于国民经济的各个领域。

一、氟塑料简史

1934年由德国I.G.Farbenindustrie公司的F.Schloffer与O.Scherer发明了聚三氟氯乙烯(PCTFE)以后,杜邦公司普兰科特(Plunkett)博士于1938年发明聚四氟乙烯(PTFE),开含氟聚合物研究应用之先河。
1938年,R.J.Plunkett 在研究氟里昂致冷剂时,发现了一种具有极好耐腐蚀性和很广使用温度范围的白色固体,这就是后来有“塑料王”美誉的聚四氟乙烯。PCTFE与PTFE(聚四氟乙烯)的开发成功并商品化,标志着一个崭新的氟聚合物产业诞生,是氟塑料工业发展史上的重要里程碑。
PCTFE是最早开发的氟塑料之一。
第二次世界大战中(1939年~1945年),美国根据与原子弹制造相关的Manhattan计划,对其性能作了大量的研究工作, 终于在1946年投产,当时主要用于分离提取铀同位素气体扩散材料,1949年产品上市,1957年美国3M公司以“Kel-F”商标大量销售。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。
其后,随着科学技术的进步和市场需求的增长,各种氟塑料如偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(VDF-CTFE)(发明于1955年)、聚氟乙烯(PVF)(1960年前后)、聚偏氟乙烯(PVDF)(1960年)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)(发明于20世纪60年代)、全氟磺酸树脂(XR树脂)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)(发明于20世纪70年代),此后四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚(EPE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)以及其他一些新品种先后实现工业化生产,逐渐发展成为新型化工材料。
氟塑料的特性使其具有特殊的应用,如乙烯-四氟乙烯(ETFE)膜材以其优异的性能应用于建筑、农业温室覆盖材料等。2001年英国建成的“伊甸园(Eden project)”有“世界第八大奇观”之美誉,即使用ETFE作为气垫材料,而且可回收利用、保温性能良好,质轻,仅为同等玻璃质量的1%。

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       英国伊甸园使用ETFE作为气垫材料

另外,2008年北京奥运会主场馆“鸟巢”和游泳中心“水立方”的外围材料均使用ETFE膜材料。为世界规模最大的膜结构工程,也是世界第一个使用EFTE膜作为墙体的封闭式建筑。

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北京水立方使用ETFE膜材料

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