氟聚合物基础知识讲座.docx

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氟聚合物基础知识讲座

氟聚合物

氟（F2）：

A.1886年，法国的莫瓦桑在铂制U型管中，用铂铱合金作电极，电解干燥的氟氢化钾，制得氟。

B.常温下为淡黄色气体，有刺激性臭味；熔点-219.62℃，沸点-188.14℃，密度1.69克／升。

C.化学性质最活泼、已知的最强的氧化剂之一，除氦、氖、氢外，可以同所有的非金属和金属元素起猛烈的反应，生成氟化物，并发生燃烧。

有机氟工业的开端:

A.1928年化学家雷密得在他的实验室给通用公司的老板打电话，快要结束通话时，通用老板说他与冰箱的工程师讨论过，若要制冷工业不断地取得进步，需要一种新的制冷剂。

B.1930年，雷密得和他的助手向世界宣布合成了一种新的制冷剂二氟二氯甲烷（R12）。

人们往往把这一年认为是有机氟工业的开端。

题外：

1930年，他在美国亚物兰大美国化学学会宣读论文发现这一新发明时，所有分会均延期。

他在宣读论文时，为证明这种制冷剂无毒，现场深深地吸了一口R12气体将一只燃烧的蜡烛吹灭。

说明这种制冷剂无毒、不易燃、易气化。

氟聚合物的发现：

氟聚合物是偶然被人类发现的。

杜邦公司的Dr.RoyPlunkett在1938年用四氟乙烯（TFE）合成一种新的制冷剂三氟一氯乙烷（CCLF2—CF2）的实验过程中，将四氟乙烯密封在一个圆柱形容器内，过了一段时间它打开容器时发现里面的TFE没有了，取而代之的是一些白色腊状粉末。

这就是聚四氟乙烯（PTFE），从此揭开了人类研究、利用氟聚合物的历史。

氟聚合物：

A.含氟聚合物是指主链上碳—氢键上的氢原子被氟原子全部或部分取代的一类聚合物。

B.氟聚合物分为氟树脂、氟弹性体、聚氟醚，与相对应的就是氟塑料、氟橡胶和氟润滑油。

全（含）氟单体的制备：

四氟乙烯性质与应用：

轻微毒性的可燃性无色气体。

它比空气重3倍，能扩散很远，并被远处的火源点燃后能把火焰沿气流相反方向引回。

具有很强的聚合趋势，不能控制的聚合作用能引起爆炸性分解。

有氧存在时，易形成不稳定易爆炸的过氧化物，所以要在—30℃左右下无氧贮存，而且要加入阻聚剂。

A.聚四氟乙烯及其他氟树脂、氟弹性体的重要单体B.生产六氟丙烯、全氟烷基等的重要原料

C.新型灭火剂、制冷剂、抑雾剂的原料D.医药中间体、精细化学品的重要原料

六氟丙烯属三类低毒物质，主要伤害人体的肾脏、肝脏器官，一定浓度吸入人体时，可致使肝细胞浊肿。

有机氟工业基础原料之一。

主要用途如下：

1.用于生产高效灭火剂：

灭火剂HFC—227（七氟丙烷）。

2.用于氟橡胶生产

3.用于聚全氟乙丙烯生产4.用于全氟聚醚的生产

5.用于有机氟中间体、表面活性剂、医药中间生产6.用于全所磺酸树脂的生产

属中等毒性，比四氟乙烯、偏氟乙烯毒性大。

应用：

A.氟树脂：

聚三氟氯乙烯、与其它单体共聚B.氟橡胶：

共聚单体之一

C.氟涂料：

与其它含乙烯基醚单体共聚D.润滑油、耐热油

氟树脂的分类及应用：

先讨论C—H键与其他键的区别：

氟聚合物的特点：

氟原子的“屏蔽”作用：

A．F原子对主碳链的”屏蔽”作用

B.由于C—F键能大（485KJ/mol），且氟原子共价半径为0.64A，相当于C—C键长的一半，因此氟原子可以把C—C主链很好地屏蔽起来，保证了C—C链的稳定性，

C.F原子表面的极低表面张力

氟树脂的分类及应用：

PVDF涂料：

号称涂料之王

A.超耐侯性。

户外使用可达20年以上。

B.耐腐浊性和耐化学品优异，抗渗透性能好。

C.物理力学性能优异，后加工性能好。

D.耐污染性能好。

E.良好的耐温性，涂层可在—60℃一150℃范围内长期使用

F.最著名的品牌树脂是阿托菲纳公司的Kynar500（PVDF），其制成的铝塑板样品在美国南佛罗里达州暴晒场放置已经30年，表面效果仍然良好。

机械性能：

氟聚合物虽然有很多特性，但同其它工程塑料相比也存在一些缺点。

如

1.机械性能差2.渗透性高3.成本高

氟弹性体：

A.氟橡胶是含有氟原子的合成橡胶，具有优异的耐热性、耐氧化性、耐油性和耐药品性，

B.它主要用于航空、化工、石油、汽车等工业部门，作为密封材料、耐介质材料以及绝缘材料。

C.氟弹性体对大气介质，特别是对氧和臭氧。

具有优良的耐化学和耐热性，它们主要用于汽车、航空航天、化学、采矿、石油和半导体工业中所用的垫圈、油封、O形圈、管道、膜片，可在非常恶劣的环境中工作。

A.全氟聚醚具有耐热、耐氧化、耐腐蚀、粘流性良好、不燃、可与塑料、弹性体、金属相容、只溶卜全氟有机溶剂等良好的综合性能，是苛刻环境下极为可靠的润滑剂

B.广泛应用于电子、化工、机械、电气、核工业、航空航天等领域．其合成方法卞要有全氟环毓化物的阴离子聚合法和全氟烯烃汽接光氧化法2种

C.非常低的蒸汽压D.优良的热稳定性E.化学惰性

F.和金属，塑料，弹性体有良好的兼容性G.很低的气体挥发性能H.不可燃烧应用：

用作高性能的润滑剂和传热介质，具有无与伦比的耐化学性和耐溶剂性及优良热稳定性。

比如卫星的润滑剂、硬盘磁片间的润滑介质。

也可以与PTFE稠化使用。