氟树脂性能与加工应用 续04
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氟树脂不沾涂层的原理是氟树脂不沾涂层,也称为氟涂层或非粘涂层,是一种具有出色不沾性能的涂料。
它可以被应用在各种材料表面,如金属、塑料、陶瓷等,使其具备不沾附或不粘性能,避免表面与其他物质之间的粘合和附着。
氟树脂不沾涂层的原理主要涉及表面能降低、低表面摩擦系数和化学惰性等方面的特性。
下面将从两个方面进一步探讨氟树脂不沾涂层的原理:1. 表面能降低:氟树脂不沾涂层的主要成分是氟聚合物,其中含有氟碳键。
氟碳键是碳与氟之间一种强大的键合力,具有极低的表面能,使其表面能远低于其它材料,从而实现不易与其它物质相互作用,降低附着力。
此外,氟树脂不沾涂层的表面还存在大量的微小凹陷,增加了表面积,使得其表面更加光滑,从而减少了涂层与物体表面的接触面积,减少了沾附的机会。
2. 低表面摩擦系数:氟树脂不沾涂层的表面具有很低的摩擦系数,使得其具备良好的滑动性能。
在涂层表面形成的氟碳链具有很高的耐磨性,使得在涂层表面形成一层极薄透明的、光滑的、均匀分布的氟化碳膜,减少摩擦系数。
由于氟树脂不沾涂层具有低表面能和低摩擦系数的特性,使得物体在与其表面接触时,相较于其表面自身摩擦力和附着力都较其它表面低很多,从而实现不易沾附的效果。
此外,氟树脂不沾涂层还具有很高的化学惰性。
由于其表面的化学键能较高,使得其不容易被化学物质侵蚀和氧化。
氟树脂不沾涂层因此可以抵抗酸、碱、溶剂和一些化学性物质的侵蚀。
总结起来,氟树脂不沾涂层的原理主要包括降低表面能、低摩擦系数和高化学惰性等方面的特性。
这些特性使得氟树脂不沾涂层在各种领域得以广泛应用,例如炊具、医疗器械、食品加工设备等。
同时,氟树脂不沾涂层的原理也在不断地得到研究与发展,以提升其不沾附性能,满足不同领域对涂层的需求。
氟树脂简介1定义分子结构中含有氟原子的一类热塑性树脂。
氟树脂的主要品种有聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)等。
其中以聚四氟乙烯为主。
2性能氟树脂具有优异的耐高低温性能、介电性能、化学稳定性、耐候性、不燃性、不粘性和低的摩擦系数等特性。
聚四氟乙烯可以在260℃高温下长期使用,-268℃低温下短期使用。
介电性能不仅优异,且不受工作环境、温度、湿度和工作频率的影响。
在高温下也不与强酸、强碱和强氧化剂起作用,即使在“王水”中煮沸也无变化,故有“塑料王”之称。
润滑性特别是自润滑性很好,对钢的静摩擦系数仅0.02,动摩擦系数0.03,自摩擦系数0.01。
主要缺点是有冷流性,在负荷和高速条件下尺寸不稳定;刚性、耐磨和压缩强度较差,需加硫化钼和青铜粉等填料改性;耐辐照性和加工性不好。
可熔性聚四氟乙烯不仅具有聚四氟乙烯的原有特性,而且高温机械性能(250℃拉伸强度为13MPa,而聚四氟乙烯为8.5MPa)和加工性能大为改善。
聚三氟氯乙烯的特点是透明性、尺寸稳定性和粘接性好,但耐温性较差。
聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物都是机械强度好和韧性大的氟树脂,耐辐照性优良;聚偏氟乙烯还是压电性和热电性极好的功能材料。
聚氟乙烯薄膜可耐大气老化30年以上。
偏氟乙烯-六氟异丁烯共聚物可在280℃以上高温下长期使用,主要问题是价格昂贵,常温下发脆。
3国内外状况1934年,德国的F.施洛费尔和O.舍雷尔研究成功的聚三氟氯乙烯,是氟树脂的第一个品种。
1938年美国杜邦公司合成聚四氟乙烯树脂,开发出“特氟龙”不粘涂料,它是将聚四氟乙烯(PTFE)以微小颗粒状态分散在溶剂中,然后以360-380oC的高温烧结成膜,该涂层可长期在-195--250oC下使用,其耐化学品性超过所有聚合物,主要应用于不粘涂层;如:不粘锅内涂膜、聚合反应釜内衬。
氟树脂涂层的性能特点一、氟树脂静电喷涂工艺是当今世界上最先进的防腐工艺,经喷涂后在设备表面形成0.3—1.8mm厚的涂层,所喷涂原料有PTFE、PFA、FEP、ETFE、halar-ECTFE、PVDF六种,经过喷涂不同原料的涂层后具有以下特点:1、涂层与金属间有极高的结合力:外力基本无法去除,金属与涂层的附着,如同人的表皮与真皮附着。
故解决了传统内衬四氟工艺四氟层与金属基层间因结合力不足易起鼓,脱落的缺陷,温度变化频繁的环境中表现更加明显。
2、克服了传统内衬四氟工艺因形状限制造成的使用范围的局限性:任意形状设备、零部件均可喷涂加工;3、优良的成形可再加工性能:由于氟塑料熔融流动性能优良,在零件表面喷涂后,还可进行二次加工,以满足对工件尺寸精密度控制的要求。
4、优良的防粘性能:经喷涂后不仅具有优异的防粘性能而且具有优异的耐温性能,在-193到260℃的高温使用中依然具备独特的防粘性能。
5、优良的耐真空性能:在任何真空条件下不会出现脱层(在真空-0.01至-0.1兆帕)。
6、优良的机械性能:机械强度大,耐具有高硬度与韧性。
7、优良的耐热性:可在-193到260℃的高低温下的环境长期稳定使用。
8、优良的电气性能:介电常数与介电损耗因子在很宽的温度与频率范围内都比较低,显示出高介电强度;9、阻燃性:氟树脂在易燃易暴环境下都不易燃烧,是很好的阻燃材料。
10、优良的耐磨性:经过特殊处理可增加涂层表面硬度,以提高耐磨性。
11、优良的耐腐蚀性:几乎不受任何介质的腐蚀。
12、优良的高纯洁净性:例如多晶硅行业、电镀行业、特殊物料反应等等,既达到防腐又起到高纯洁净的效果。
二、已经成功应用到化工业、纯水设备制造业、多晶硅业、半导体业、制药业、电镀业、纯水设备制造业等等铁氟龙静电喷涂粉;铁氟龙喷涂工艺说明;特氟龙喷涂工艺流程;。
交联型氟树脂涂料是一种高性能的涂料,具有优异的耐化学性和耐温性等特点,因此在工业领域具有广泛的应用。
下面我们来了解一下交联型氟树脂涂料的具体用途。
第一段:汽车领域。
交联型氟树脂涂料可用于汽车外壳和零部件的表面涂层,可以提供优异的防腐蚀性和耐候性,有效地防止其因长期暴露在外的恶劣环境中而受损。
第二段:建筑领域。
交联型氟树脂涂料可以应用于建筑物表面,例如钢结构、铝材、混凝土等,以提供耐候性、耐化学性、耐污染性和防火性等,延长建筑物的使用寿命。
第三段:船舶领域。
船舶在咸水和强风等恶劣海况下运作,需要涂层能够提供耐腐蚀、抗海水侵蚀、抗紫外线和耐刮擦等性能。
因此,交联型氟树脂涂料广泛应用于船壳和船舱的表面涂层。
第四段:食品加工领域。
在食品加工过程中,表面需要用耐腐蚀、防氧化、耐高温的涂层来保证食品的安全。
交联型氟树脂涂料可以应用于食品加工设备,可以有效提高设备的耐用性和安全性能。
第五段:电气电子领域。
交联型氟树脂涂料应用于电气和电子部件,例如印刷电路板和半导体设备等,可以提供耐化学性和耐高温性,防止电路短路和器件的损坏,从而保证电子设备的可靠性和安全性。
总之,交联型氟树脂涂料在各行业领域有着广泛的应用,它可以有效地保护基材,提高产品的性能和寿命,是一种非常有价值的高性能涂料。
氟树脂 fluororesin图片:图片:fushuzhi氟树脂(卷名:化工)fluororesin分子结构中含有氟原子的一类热塑性树脂。
具有优异的耐高低温性能、介电性能、化学稳定性、耐候性、不燃性、不粘性和低的摩擦系数等特性。
是国民经济各部门,特别是尖端科学技术和国防工业不可缺少的重要材料。
氟树脂的主要品种有聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(俗称可熔性聚四氟乙烯,PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(俗称氟塑料46,FEP)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物等。
其中以聚四氟乙烯为主。
性能聚四氟乙烯可以在260℃高温下长期使用,-268℃低温下短期使用。
介电性能不仅优异,且不受工作环境、温度、湿度和工作频率的影响。
在高温下也不与强酸、强碱和强氧化剂起作用,即使在“王水”中煮沸也无变化,故有“塑料王”之称。
润滑性特别是自润滑性很好,对钢的静摩擦系数仅0.02,动摩擦系数0.03,自摩擦系数0.01。
主要缺点是有冷流性,在负荷和高速条件下尺寸不稳定;刚性、耐磨和压缩强度较差,需加硫化钼和青铜粉等填料改性;耐辐照性和加工性不好。
可熔性聚四氟乙烯不仅具有聚四氟乙烯的原有特性,而且高温机械性能(250℃拉伸强度为13MPa,而聚四氟乙烯为8.5MPa)和加工性能大为改善。
氟塑料46的最大优点是加工性、阻气性和低温柔性好,耐冷流性优,但耐高低温性能比聚四氟乙烯差,耐应力开裂性能欠佳。
四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物改善了氟塑料46的应力开裂性,高温电性能和力学性能优于氟塑料46和可熔性聚四氟乙烯。
聚三氟氯乙烯的特点是透明性、尺寸稳定性和粘接性好,但耐温性较差。
聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物都是机械强度好和韧性大的氟树脂,耐辐照性优良;聚偏氟乙烯还是压电性和热电性极好的功能材料。
各种氟塑料的性能、主要用途及加工工艺一、氟塑料的发展史氟塑料创始于1934年,Schloffer,Scherer发现聚三氟氯乙烯(PCTFE)。
1938年DuPont公司的R.J.P1unkett发现聚四氟乙烯(PTFE)并于1949年实现工业化。
继而英国的ICI,德国的Hoechst,日本的大金工业,意大利的Montefluos等相继投产。
我国氟塑料在1958年研制成功,首先在上海实行工业化。
80年代后各国都增加了生产能力,新品种不断出现,现有品种20多种,用途也日益扩大。
氟塑料的最初原料是氟石(又称茧石CaF2)和硫酸反应生成的氟化氢。
氯仿、四氯乙烯这类氯化烃在催化剂存在下被HF氟化而生成含氟化合物。
这样得到的含氟烃再经过热分解、脱氯等反应便可得到四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯等单体。
由这些单体均聚或共聚便可得到各种氟塑料。
氟塑料的性能视其聚合方法(如悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合)、聚合度、分子量分布后处理工艺而异。
二、氟塑料的品种及应用氟塑料是由含氟单体如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟异丁烯、全氟代烷基乙烯基醚及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得。
主要的氟塑料品种如下,但按数量及用途来说还是以聚四氟乙烯为最重要。
聚四氟乙烯(PTFE,简称F4 )聚全氟代乙丙烯(FEP,简称F46)四氟乙烯与全氟代烷基乙烯基醚共聚物--可熔性聚四氟乙烯(PFA)聚三氟氯乙烯(ECTFE,简称F3)聚偏氟乙烯(PVDF,简称F2)聚氟乙烯(PVF,简称F1)偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚物(Kel-F,简称F23)偏氟乙烯与四氟乙烯共聚物(фOomph,简称F24)偏氟乙烯与六氟丙烯共聚物(vitonA,简称F26)三氟氯乙烯与乙烯共聚物(Halar,简称F30)四氟乙烯与乙烯共聚物(Tefzel,简称F40)偏氟乙烯与六氟异丁烯共聚物(CM-1)以F4为代表的氟塑料具有一系列优良的使用特性,耐高温长期使用温度达200℃;耐低温在-100℃以下仍柔软,耐腐蚀能耐王水和切有机溶剂;耐气候有塑料中最佳的老化寿命;高绝缘体积电阻达10<SUP>18</SUP>欧姻·厘米,而且介电性能几乎与温度及频率的变化无关;高润滑具有塑料中最小的静摩擦系数;不粘附有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害具有生理惰性、宜与血液接触。
2008年第15卷第5期化工生产与技术ChemicalProductionandTechnology!!!!!!"!"!!!!!!"!"氟化工氟树脂性能与加工应用(续25)钱知勉(上海市塑料研究所,上海200090)摘要叙述了聚全氟乙丙烯和四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物在电子电气、化学、机械和食品等行业的应用。
关键词聚四氟乙烯;四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物;应用中图分类号TQ325.4文献标识码C文章编号1006-6829(2008)05-0017-0510.2聚全氟乙丙烯聚全氟乙丙烯(FEP)是可热熔流动的氟树脂,具有与PTFE相似的物理、化学、电气和热性能,属热塑性树脂,制品的透明性较PTFE高,主要用途集中在电气和化学领域。
10.2.1电子电气工业10.2.1.1电线电缆随着电子电气设备的小型化和高性能化,对电线提出了需耐高温、阻燃及介电常数ε低等要求。
FEP电线的主要用途在计算机等电子设备的配线和耐600V 电气设备的绝缘电线、控制电缆和通信设备电缆等。
发泡率60%~70%的FEP泡沫作电线绝缘层,则它的介电常数低于2.1,为1.3左右。
FEP电线性能见表10-12,不同聚合物绝缘体制作的同轴电缆信号传播速度见表10-13。
表10-12FEP电线的性能表10-13同轴电缆的信号传播速度1)相对传播速度=100ε-1/2美国氟树脂的一大用途是制作Plenum 电线电缆的绝缘层。
Plenum 电线由于耐高温、阻燃性优良、发烟低等原因,可以裸露铺设于堆有其他杂物的空间(如天花板和地板夹层),而在电线外不必用金属套管保护,而聚氯乙烯电线电缆,因耐温低就不能作为Plenum 电线使用。
10.2.1.2薄膜电绝缘用的FEP薄膜可用于印刷线路、扁平电缆、计算机、变压器线圈、马达的耐热磁导线绝缘等,膜的厚度为12~500μm 。
FEP膜经电晕放电或电子线辐射处理,能成为捕集电荷的永久带电驻极体。
1.1含氟树脂概述自1963年聚偏氟乙烯(PVDF)涂料成功地应用在建筑业,涂覆于装饰板材上以来。
氟树脂涂料已经走过了近40年的发展历程,氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。
目前国际上形成了三种不同用途的氟树脂与氟涂料行业,第一种是以美国阿托—菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料、具有超强耐候性;第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料。
主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料,主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。
1.2含氟树脂的结构特点及性能1.2.1氟树脂的结构特点常温固化氟树脂的结构如图1.1所示, 在FEVE的分子结构中, 作为主要的单体三氟氯乙烯, 由于前述氟原子的特性, 在空间结构和化学上, 氟烯烃单元保护了不很稳定的乙烯基醚单元, 使其难以受氧化侵蚀, 提高了树脂的耐候性和耐化学腐蚀性,并为树脂提供了必要的硬度。
环己基的引人, 则赋予了树脂刚性和透明性, 其侧链的大环降低了树脂的结晶性, 使其可以在常温下溶于大多数有机溶剂。
烷基的引人给树脂提供了较好的挠曲性能, 增加了树脂的柔韧性能。
经烷基的引人则给树脂带来了固化点, 使树脂能在常温下与异氛酸醋交联固化, 高温下与三聚氰胺树脂交联固化, 使树脂具有从室温到高温广阔温度范围内固化的性能, 应用范围大为扩展。
而侧链上梭基的引人, 则提高了树脂对颜料的润湿性, 加强了树脂与固化剂、有机颜料的相溶性。
C-F键能高达486KJ/mol,因此分子结构稳定, 很难被热、光以及其它化学因素破坏。
在同一分子中未成键原子之间存在着一种较弱的范德华力。
2个氟原子的范德华半径之和为0.27nm,两个氟原子正好把C-C之间的空隙填满, 保护了碳碳键, 使氟碳树脂相当稳定。
1.2.2氟树脂的性能氟树脂具有优异的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、耐热性、耐化学品性、斥水斥油性、绝缘性及低摩擦系数, 其原因是由于氟原子电负性高, 原子半径小, 与碳形成的C-F键极短, 相邻氟原子相互排斥, 使含氟烷烃中氟原子呈螺线形分布, 碳链周围被一系列带负电性的氟原子所包围, 形成屏蔽层。
氟树脂知识介绍氟树脂一、概述氟树脂又称氟碳树脂,是指主链或侧链的碳链上含有氟原子的合成高分子化合物。
氟树脂可以加工成塑料制品(通用塑料和工程塑料),增强塑料(玻璃钢等)和涂料等产品。
以氟树脂为基础制成的涂料称为氟树脂涂料,也称氟碳树脂涂料,简称氟碳涂料。
自从1934年德国赫司特公司发现聚三氟氯乙烯,特别是1938年美国DuPont公司的R.J.Plunkett博士发明聚四氟乙烯(PTFE)以来,氟树脂以其优异的耐热性、耐化学药品性、不粘性、耐候性、低摩擦系数和优良的电气特性,博得人们的青睐,获得长足的发展。
1964年杜邦公司将聚四氟乙烯商品化,商品牌号为特氟龙(Teflon)。
聚四氟乙烯由于耐腐蚀性最为突出,很快获得了“塑料王”的美称,对现代工业发展起了重要作用。
国际上,从氟塑料基础上发展起来的涂料品种主要有三种。
第一种是以美国杜邦公司为代表的热熔型氟涂料特氟龙系列不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第二种是是以美国阿托-菲纳公司生产的聚偏氟乙烯树脂(PVDF)为主要成分的建筑氟涂料,具有超强耐候性,主要用于铝幕墙板;第三种是1982年日本旭硝子公司推出了Lumiflon 牌号的热固性氟碳树脂FEVE,FEVE由三氟氯乙烯(CTFE)和烷烯基醚共聚制得,其涂料可常温和中温固化。
这种常温固化型氟碳涂料不需烘烤,可在建筑及野外露天大型物件上现场施工操作,从而大大拓展了氟碳漆的应用范围,主要用于建筑、桥梁、电视塔等难以经常维修的大型结构装饰性保护等,具有施工简单、防护效果好和防护寿命长等特点。
1995年以后,杜邦公司开发了氟弹性体(氟橡胶),以后又发展了液态(包括水性)氟碳弹性体,产生了溶剂型和水性氟弹性体涂料。
至此,具有不同用途的热塑性、热固性及弹性体的氟碳树脂涂料,品种齐全,溶剂型、水性、粉末的氟树脂涂料都在发展,拓宽了氟树脂涂料的应且领域。
我国氟树脂涂料是在借鉴国外先进技术的基础上发展起来的,自20世纪90年代初期引进日本旭硝子涂料树脂株式会社生产的常温固化氟碳树脂涂料,开始用于上海高速公路、桥梁工程。
含氟改性聚酯的合成及应用前景孟楷;翟丽鹏;胡兆麟【摘要】氟碳聚合物是聚合物部分碳原子上的氢被氟取代的一类高分子化合物,具有优异的耐热性、疏水疏油性.笔者介绍了含氟聚酯的主要合成方法、研究现状及其应用领域,并提出了含氟聚酯今后研究发展方向.【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2015(030)004【总页数】5页(P34-38)【关键词】含氟聚酯;合成方法;前景【作者】孟楷;翟丽鹏;胡兆麟【作者单位】中国石化仪征化纤有限责任公司研究院,江苏仪征211900;中国石化仪征化纤有限责任公司研究院,江苏仪征211900;江苏省高性能纤维重点实验室,江苏仪征211900;中国石化仪征化纤有限责任公司研究院,江苏仪征211900;江苏省高性能纤维重点实验室,江苏仪征211900【正文语种】中文【中图分类】TQ322.2氟碳聚合物是聚合物部分碳原子上的氢被氟取代的一类高分子化合物。
由于氟原子具有除氢外最小原子半径、较强的电负性,较高的C-F键能,使得氟碳聚合物具有出色的耐热性、耐化学品性、耐候性[1];另外含氟化合物具有较低的分子间凝聚力,使其表面自由能低,赋予了氟碳聚合物优异的疏水、疏油性[2]。
由于这些优异的性能,氟碳聚合物可作为涂料、粘合剂、弹性体等,广泛应用于航天电子、军工、石油化工、建筑等许多领域。
传统氟碳聚合物包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚全氟代烷氧基树脂(PFA)、聚全氟乙丙烯树脂(FEP)、聚氟乙烯(PVF)、全氟烷基乙烯基醚(PFVE)等[3]。
尽管传统氟碳聚合物具有优异的性能,但其昂贵的价格限制了其使用范围;同时传统氟碳材料加工工艺复杂,用作涂料成膜时存在粘结性差、熔融流动性能差、固化温度高、溶解性能差等缺点,限制了某些场合的应用。
聚酯具有优异的力学性能、耐热性能、加工性能以及较低的生产成本,广泛应用于合成纤维、食品包装、薄膜、瓶、工程塑料等多个领域[4]。