氟聚合物有关资料全.docx

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氟聚合物有关资料全

氟聚合物有关资料

氟聚合物，常规的聚合物大都由炭C、氢H两种元素或者再加上氧O三种元素所组成，如聚苯乙烯（polystyrene）它由炭C、氢H两种元素组成，当聚苯乙烯中的氢原子部分或者全部被氟原子替代后，这样的聚苯乙烯就成了含氟的聚苯乙烯，这样的含氟聚苯乙烯广义上也叫氟聚合物。

概念简介

氟聚合物指的是一类聚合物（即聚合物中还有氟原子），而不是某一个特定的聚合物。

可以理解为只要聚合物中含有氟原子，那么我们就可以说这个聚合物就是氟聚合物。

如当聚甲基丙烯酸甲酯（PolymethylMethacrylate）中的氢原子部分或者全部被氟原子替代了，我们同样可以称这样的聚甲基丙烯酸甲酯为氟聚合物。

氟聚合物主要分为氟塑料和氟橡胶两大类，其中氟塑料包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟化乙丙烯（FEP）、聚四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）、全氟烷氧基树脂（PFA）、乙烯三氟氯乙烯（ECTFE）、聚氟乙烯（PVF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）等，其中PTFE、PVDF和FEP这3种氟塑料的用量最大。

氟化工因高技术、高性能、高附加值的特性，被誉为“黄金产业”。

国外现状

成熟市场的发展速度会相对放缓，但美国著名的增长咨询公司弗若斯特沙利文近日发布的报告显示，由于氟聚合物本身优良的物理化学性能以及下游应用领域的持续发展，已步入成熟阶段的美国氟聚合物市场发展前景仍然乐观。

预计至2013年，美国氟聚合物市场销售额将达20.82亿美元，产量突破2亿磅。

推动美国氟聚合物市场保持增长的动力主要来源于几个主要下游市场的强劲需求。

氟聚合物被广泛用于披护材料或者绝缘材料等，美国电缆市场近年来持续稳定增长带动了氟聚合物市场的增长。

FEP以及PVDF在电缆行业中应用最为广泛，作为光缆制造中的主要材料之一，PVDF市场增长潜力巨大。

另外，作为主要下游市场之一，近年来美国半导体行业持续增长，对氟聚合物的需求也不断增长。

PTFE、氟橡胶以及PVDF是半导体行业应用最多的材料。

随着美国老龄化现象的不断加剧，医药行业增长明显，也由此推动了氟聚合物在该领域的应用。

此外，一些新兴行业，例如锂电池、燃料电池、生物燃料等的蓬勃发展也成为美国氟聚合物市场的新增长点。

与此同时，ETFE、PVF、PCTFE和ECTFE等产量较小的氟聚合物在某些新兴下游领域也得到了越来越多的使用。

这些领域主要包括太阳能以及医药包装等行业。

这些氟聚合物需求的持续放大势必带动整个美国氟聚合物市场的发展。

如今，美国这一成熟市场的发展面临着来自多方的挑战。

首先，市场增长放缓。

在美国，PTFE供应量在氟聚合物中占据第一，但60多年的发展使其生产工艺已十分完善，下游市场趋于饱和，因此市场增长率有所放缓。

由高昂油价引发的汽车销售量下滑也使美国氟聚合物市场的发展受到影响，特别是PTFE及氟橡胶两类产品。

不过，汽车市场对于高性能的氟聚合物材料需求仍然表现强劲，因此提升产品性能将是未来针对汽车领域的一个重要策略。

其次，价格竞争愈发激烈。

随着大量价格相对低廉的中国产品进入美国本土市场，美国氟聚合物市场价格竞争明显加剧。

这一现象在PTFE市场表现尤为突出，部分美国本土供应商为了维护客户而不得不降低产品价格。

第三，安全和环保性能遭到质疑。

2006年，美国环保署（EPA）颁布新的法令认为全氟辛酸铵（PFOA）有可能引发癌症等重大疾病，引发了市场的诸多争论，杜邦随后也宣布将于2015年推出不含PFOA的安全氟化产品。

另外，由于氟原子的存在使氟聚合物分子结构十分稳定，是不可生物降解的化学物质，这也引发了环保人士对于氟聚合物可能引发环境问题的担忧。

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国现状

目前我国已成为世界最大的氟化工初级产品生产国和出口国，然而，应用研发不足、技术水平落后让国氟化工产业难以摆脱低端产品过剩、高端产品不足的被动局面。

氟化工产业不以石油天然气为主要原料，与石油价格的关联度不大，但分析人士认为，全球能源的日益紧，却为氟硅材料的发展提供了巨大空间。

氟产品是高性能化工新材料，生产技术复杂，整体价格较以石油、天然气为原料的材料高。

随着石油产品价格上涨，两者之间的价格差距正在逐渐缩小，这为氟材料拓展应用市场提供了广阔的空间。

全球含氟聚合物总产能约22万吨／年，中国产能约为4万吨／年，占世界总产能的18%，已成为世界第二大氟聚合物生产国。

巨化集团公司董事长叶志翔认为，随着经济实力的增强和人民生活水平的提高，中国对氟产品的需求增长率将远高于全球平均水平。

2010-2020年这10年间，全球对氟聚合物的需求仍将保持相同的增长幅度，氟产品的全球平均需求增长率将在3%以上。

预计“十一五”期间，中国氟聚合物产能可保持15%的年增速，2010年产能将达到7万吨／年，总产量接近5万吨／年。

从各类氟产品的前景来看，氟氯烷进入衰退期，其替代品将因此而出现广阔的市场；氟树脂进入成熟期，主要产品聚四氟乙烯竞争加剧；氟橡胶进入增长期，随着我国汽车产业的发展，氟橡胶将出现明显的增长；氟涂料则将随着建筑、化工产业的增长而增长；而含氟精细化学品的发展空间最为广阔。

国CFC替代品及CFC产品的毛利率基本维持在20%以上的水平，而对于氟橡胶、聚全氟乙丙烯乃至氟精细化学品而言，由于市场需求较强，竞争较弱，仍将在未来3年维持30%以上的较高毛利水平。

如何让氟化工产业的“短腿”变长？

我国在高端氟化工领域拥有哪些技术优势？

今后应重点投资和开发哪些产品？

多位专家针对含氟聚合物、ODS替代品、无机氟化物、含氟精细化学品四大领域进行深入分析。

氟化工是各国鼓励发展的新兴高新技术产业，含氟聚合物又是氟化工产业的高端领域。

如今，最便宜的聚四氟乙烯也在3万元/吨左右，最昂贵的含氟聚合物则高达数千万元/吨。

如何让这一潜力巨大的高端产业焕发其应有的光彩？

专家针对国氟化工的产业基础，提出了技术攻关方向。

“国外生产的是材料，我们生产的是化学品”

奥特普氟化学新材料开发总工程师兵告诉记者，我国含氟聚合物与国际同行的主要差距体现在清洁度、质量稳定性、生产效率三个方面。

“有用户说，国含氟聚合物企业生产的是化学品，国外企业生产的是材料。

言下之意，尽管我国生产的含氟聚合物在化学结构上和国外同类产品相同，但是人家的能用，我们的则难以应用。

”兵面色凝重地说。

在清洁度方面，由于我国在生产工艺和设备管理等方面较为落后，含氟聚合物产品中的杂质往往较多，难以在高端市场应用。

以悬浮聚四氟乙烯为例，国外客户尽管大量采购中国产悬浮聚四氟乙烯，但往往只用于生产质量要求不高的制品，或是进一步纯化处理后再使用。

在质量稳定性方面，国含氟聚合物技术的主要来源是有机氟材料研究所以及俄罗斯、日本的有关企业。

“最近十年含氟聚合物的大发展，使我国在产量上实现了飞跃，但在原创技术方面却停滞不前。

由于得不到核心技术的支撑，我国含氟聚合物产品质量不稳定成为用户公认的事实。

”兵介绍。

此外，我国聚合工艺技术的落后还体现在生产效率低下，包括聚合配方、聚合设备、自动控制等方面。

拿悬浮聚四氟乙烯生产装置来说，国外企业用两个2.3立方米的聚合釜系统就可达到1万吨/年的产能，而国企业用相同体积的聚合釜系统只能达到1700吨/年的规模。

兵提出：

“我国不乏实力雄厚、抱负远大的企业家，与其投入上亿元资金生产每吨几千或几万元的氟化工产品，不如投资到每吨几十万、几百万甚至几千万元的高档含氟聚合物领域。

”

主要应用

氟聚合物具有优异的物理化学特性，因而广泛应用于交通运输、建筑、化工设备、电子及半导体、家庭用品等行业，其通运输以及化工设备是氟聚合物的两大主要下游领域。

作为氟聚合物的第一大应用领域，交通运输行业主要包括汽车以及航空航天两大领域。

在航空航天领域中，耐火以及轻质的特性使氟聚合物成为理想选择。

在汽车领域中，由于氟聚合物具有卓越的耐热性以及耐腐蚀性能，其多被用于汽车引擎以及车盖等部位。

另外，优异的耐腐蚀性以及热稳定性使氟聚合物在化工设备制造中被广泛采用。

目前氟聚合物主要用于管道、储罐、热交换器、反应器等部件的层和保护膜，也被用于通用塑料的添加剂。

另外，它们还用于软管等液体传输系统、垫圈、密封圈、阀门、密封膜等。

代表物质

聚四氟乙烯

商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”、"4F"等,PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物，它具有一CF2=CF2一重复单元线性分子结构，是结晶性聚合物，熔点大约为631℃，密度为2.13—2.19g/CC（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围是稳定的。

它从低温到550V的机械性能都很好。

PTFE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。

有时加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。

它的摩擦系数几乎比任何其它材料都低，具有很高的氧指数。

PTFE可制成粒料、凝结的细粉（0.2微米）和水分散液。

粒状树脂用于压塑和柱塞挤塑；细粉可以糊状挤塑成薄壁材料；分散液可用作涂料和浸渍多孔材料。

在美国市场经销的纯的PTEE产品有AuimontUSA公司的AI－goflo牌、DUPOut公司的Teflon牌、ICIAInericasInc的FI牌、HOechstCelanese公司的HOSaflon牌。

PTFE具有非常高的熔体粘度，这妨碍了惯用的熔融挤塑或模塑技术的采用。

粒状PTFE的模塑和挤塑方法与粉状金属和瓷用的方法相似——先压缩再高温烧结；细粉需与加工辅料混合（如石脑油）形成糊状，然后在高压下挤成薄壁材料，再加热除掉挥发性的加工助剂，最后烧结。

含氟聚合物薄膜

目前，可用来制造含氟聚合物薄膜的主要有聚四氟乙烯（PTFE）、聚偏氟乙烯（PVDF）、氟化乙烯丙烯共聚物（FEP）和聚氟乙烯（PVF）。

含氟聚合物的应用领域包括脱模剂、罐衬里、光伏背板、装饰和保护膜以及药品泡罩包装等。

与其他聚合物薄膜相比，含氟聚合物薄膜拥有一些性能上的优势，主要有耐化学性、介电性能、电气绝缘、耐高温、可焊性、防潮性、透明和机械强度等。

含氟聚合物薄膜同时还能与其他一些聚合物如聚乙烯和聚氯乙烯薄膜相容，可以应用于多层薄膜。

乙烯三氟氯乙烯共聚物

ECTFE树脂是乙烯和三氟氯乙烯1:

1的交替共聚物，熔点为464℉,密度为1.68g/cc（克/立方厘米）。

此材料从低温到330T的性能良好，其强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于PTEE、FEP和PFA。

它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。

它的介电常数（2.6）低，在很宽的温度和频率围性能稳定。

ECTFE不着火，可防止火焰扩散，当暴露在火焰中时，将分解成硬质的碳。

ECTFE可制成用于模塑和挤塑的粒料及用于旋转模塑、流化床涂饰、静电涂饰的粉状产品。

可在传统挤塑设备用化学发泡法加工成泡沫状产品，待别适用于计算机用电线的领域。

半成品有膜、板、管和单纤维。

AusimontUSA公司销售的ECTFE产品牌号为Halar。

在电线和电缆领域，最重要的应用是用于增压电缆、公共交通车用电缆、火警电缆、阳极保护电缆。

注塑产品有塔填料、问和泵零件、接插件、电线接线柱、过滤机壳。

ECTFE管的应用有光导纤维的套管、非支撑管、钢管和增强塑料管的衬。

ECTFE涂料和村可防止金属被环境侵蚀。

膜的应用有理电池和隔离方面的应用。

单纤维的应用有消油雾器、编织套管、过滤织物。

宽幅（48in）以玻璃纤维作背村的ECTFE片材，可用作耐化学品和强度要求高的槽罐的衬。

生产厂家

氟聚合物市场供应商主要包括杜邦、大金工业（Daikin）、威（Solvay）、旭硝子株式会社（AGC）、达尼昂（Dyneon）、阿科玛（Arkema）、道康宁、吴羽（Kureha）等。

其中，杜邦、大金以及威凭借其完善的产品系列以及优异的产品质量，在美国氟聚合物市场处于领导地位，大金还是全球的PCTFE的领导者。

•参考资料：

1.中国化工网-氟聚合物

news.chemnet./item/2008-10-29/1004059.html

扩展阅读：

中国化工网china.chemnet./