有机氟材料的结构与性能及其在涂料中的运用

氟橡胶(FKM)牌号性能与配合加工氟橡胶(FKM)因具有耐油、耐高温、耐溶剂、耐强酸、耐强氧化剂、阻燃、耐老化等一系列优良的特性，所以在国防军工、航空航天、电子通信、车辆船舶、石油化工等尖端技术领域获得了广泛的应用。

特别是近几年老，随着上述相关行业的高速发展和技术进步，FKM作为一种不可替代的高性能弹性体材料，不仅在需求上有了大幅度增加，而且其用途也正在不断地扩大。

从技术的角度来讲，尽管FKM从基础研究到应用研究都取得了很大的进展，但在一些特殊的使用场合，目前人们更为关注的还是FKM的低温特性、压缩永久变形性、耐碱性、耐含甲醇汽油性、耐强氧化剂性、低抽出性、低毒性等问题。

因此，本文将针对上述问题，就具有这些特性的FKM胶料的配合技术作一介绍。

一、FKM的种类、结构和特点具有代表性的FKM的种类、结构和特点见表1。

对FKM来讲，因其聚合物结构和所用硫化体系不同，所以硫化胶的性能也各有差异。

为了使FKM能够满足各种苛刻条件下的使用要求，所以除选择适宜的品级外，在胶料的配合上加以改善也是十分必要的。

表1 FKM的种类、结构和特点目前，构成市场主导品种的是偏氟乙烯(VDF)与六氟丙烯(HFP)共聚的二元类FKM，其组成为：VDF摩尔分数80%，氟质量分数约66%，Tg为-20℃。

近年来，共聚入四氟乙烯(TFE)、减少VDF含量(提高氟含量)的三元类FKM的需求明显有所增加。

对三元类FKM来讲，氟含量愈高、耐药品性、耐腐蚀性、耐油性、耐燃油渗透性就愈好，但低温特性会变差。

目前，市售的FKM各品级的低温特性见表2。

作为改善低温特性的品种，除共聚了全氟乙烯醚的FKM外，还有含氟硅类(FVMQ)和主链中含有六氟丙烯氧化物单元的FKM。

表2 FKM主要品级的低温特性由于VDF单元遇碱性化合物容易引起脱氟酸反应，所以三元类FKM的耐碱性是有限的。

在接触有机胺化合物或强碱性水溶液的场合，最适用的是TFE/丙烯(Pr)共聚的四丙氟橡胶或TFE/全氟乙烯醚共聚的FKM。

有机氟材料的结构及其应用学生姓名：任丽丽指导老师：刘耀华（太原师范学院化学系092班太原山西）摘要: 高性能、低(无)污染是当今发展的主要趋势，氟树脂独特的结构特点使它具有很高的耐热性、耐化学性和耐候性，独特的电学性能，优良的表面性能和光学特性，从而使其成为可能同时具有这两项要求的材料之一。

本文主要阐述了有机氟材料的结构及其在各方面的应用，尤其是在涂料和皮革工业上的应用。

指出今后皮革化学品将会向着多功能、高质量、环保型的方向发展。

另外还对国内外有机氟材料的发展做了简单的一些介绍。

关键词：氟材料结构与性能涂料皮革工业氟树脂前言：近年来，有机氟材料已经被应用于很多行业，例如涂料、皮革工业、保护文物的行业等等。

有机氟聚合物优异的耐候性、耐腐蚀性、耐玷污性、耐化学品性、斥水斥油性、绝缘性等，被广泛地应用于文物保护中。

氟系涂覆材料，由于其优异的耐侯性、耐腐蚀性、耐热性、耐化学品性、防污性、斥水斥油性及低摩擦性等优良特性，成为化工设备、海上平台、大型船舶防护等极端恶劣环境中使用的最高技术涂料。

本文将对有机氟材料的结构和应用进行介绍。

1．氟化学简介及有机氟材料的结构特点1.1氟化学概述1.1.1引言含氟化合物是当前增长最为迅速的精细化学品之一，广泛应用在材料、农药、医药等领域，具有广阔的发展前途和强大的生命力。

氟元素被引入分子后，分子的化学性能会产生深刻的变化。

由于自然界中几乎不存在有机氟化物，因此这完全是一门地地道道的人工合成的化学新领域，从而给有机化学家提供了无限机会。

1896年氟代乙酸乙酯的合成标志着有机氟化学的开始，至今已有一个多世纪的时间。

在此期间，几次历史性的突破极大地促进了有机氟化学的发展，如本世纪三十年代氟利昂应用于制冷工业，二战期间曼哈顿工程的实施，五十年代高生理活性氟脲嘧啶的合成等等【l】。

氟元素具有高负电性，它形成的有机氟聚合物具有卓越的耐化学性、热稳定性，优良的介电、耐热、耐药品、不燃、不粘及摩擦系数小等性能，是综合性能极佳的合成材料【2】。

第六篇新型化工材料第13章新型有机氟材料13.1 新型有机氟材料产业背景及其重要地位新型有机氟材料是现代新型化工材料家族的一个重要成员，也是近年来迅速发展的新型化工材料子产业之一。

新型有机氟材料是指含有氟元素的碳氢化合物，具有卓越的耐化学性和热稳定性，还具有优良的介电性、不燃性和不粘性，摩擦系数极小等其它许多合成材料所不及的优点，可广泛用于军工、电子、电器、机械、化工、纺织等各个领域。

从其性能和用途来分，有机氟材料可分含氟烷烃、含氟聚合物及其加工产品和含氟精细化学品。

①含氟烷烃以氟利昂为代表。

氟利昂主要是氟化的甲烷和乙烷，也可以含氯或溴。

这类化合物多数为气体或低沸点液体，不燃，化学稳定，耐热，低毒。

主要用作制冷剂、喷雾剂等，最常用的是氟利昂-11(CFCl3)和氟利昂-12(CF2Cl2)。

这类化合物也是重要的含氟化工原料或溶剂。

如二氟氯甲烷用于合成四氟乙烯；1，1，2-三氟三氯乙烷用于合成三氟氯乙烯，也是优良的溶剂。

含氟碘代烷如三氟碘甲烷等为重要的合成中间体。

一些低分子含氟烷烃和含氟醚具有麻醉作用，并有不燃、低毒的优点，可用作吸入麻醉剂，例如1，1，1-三氟-2-氯-2-溴乙烷(俗称氟烷)已广泛用于临床。

②含氟聚合物及其加工产品主要有氟塑料、氟橡胶和氟涂料。

氟塑料主要产品包括包括：聚四氟乙烯[PTFE,F4]是目前上耐腐蚀性能最佳材料之一，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有"塑料王"之称。

可制成管材、板材、棒材、薄膜及轴承、垫圈等另件，广泛地应用于电气/电子、化工、航空航天、机械、国防军工等方面。

耐热性突出,使用温度为-200～+250℃、此外还具有优异的电绝缘性，及具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。

全氟(乙烯-丙烯)共聚物[FEP,F46]的绝缘性能也相当优良。

还具有阻燃性、低发烟性和易加工性，是局域网（LAN）电缆绝缘的理想材料。

最高可以耐205℃，可作加热电缆，热电偶以及汽车高温电缆。

有机氟材料的结构与性能及其在涂料中的应用随着科学及人类生活的进步和改善,涂料越来越多的被应用于高温、腐蚀性强、污染度高等劣环境中,因而人们对涂料性能的要求也越来越高。

氟系涂覆材料由于其优异的耐侯性、耐腐蚀性、耐热性、耐化学品性、防污性、斥水斥油性及低摩擦性等优良特性,而成为化工设各、海上平台、大型船舶防护等极端恶劣环境中使用的最高技术涂料。

特别是近年未,出现了可保持光泽10 年以上的交联型氟树脂涂料,使氟涂料正在建筑、重防腐、汽车涂装等领域取得惊人的发展,并由此引发了涂料市场的巨大变革,开始实现超长耐候性(可达30 年) 及大型被涂物的免维修等目标。

1 氟材料的结构特点氟涂料的优异性能,从分子结构而言,一般聚烯烃分子的碳链呈锯齿形,如将氢原子换成氟原子,由于氟原子电负性大,原子半径小,C —F 键短,键能高达500KJ / mol ,而且由于相邻氟原子的相互排斥,使氟原子不在同一平面内,主链中 C —C —C 键角由112°变为107°,沿碳链作螺旋分布,故碳链四周被一系列性质稳定的氟原子所包围。

由于是对称分布,整个分子呈非极性;又因氟原子极化率低,碳氟化合物的介电常数和损耗因子均很小,所以其聚合物是高度绝缘的,在化学上突出的表现是高热稳定性和化学惰性。

另外,通常太阳能中对有机物起破坏作用的是可见光2紫外光部分,即波长为700～200nm 之间的光子,而全氟有机化合物的共价键能达544KJ / mol ,接近220nm 光子所具有的能量。

由于太阳光中能量大于220nm 的光子所占比重极微,所以氟系涂料耐候性极好。

全氟碳链中,两个氟原子的范德华半径之和为0. 27nm ,基本上将C —C —C 键包围填充。

这种几乎无空隙的空间屏障使任何原子或基团都不能进入而破坏C —C 键。

因此,其耐化学性极好。

2 含氟树脂涂料的发展过程及主要品种氟树脂的历史始于1938 年,美国的Plunket 博士发现四氟乙烯室温下聚合生成白色粉末。

特氟龙的特性优点及其喷涂工艺特氟龙的特性优点及其在使用喷涂工艺制作要求特氟龙高性能特种涂料就是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料,英文名称为Teflｏn,因为发音的缘故,通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Ｔｅfｌon&nｂsp;的译音)。

特ﻫ特氟龙的特性优点及其在使用喷涂工艺制作要求ﻫ特氟龙高性能特种涂料就是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料,英文名称为Ｔｅflon,因为发音的缘故,通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音)。

特氟龙(铁氟龙)涂料就是一种独一无二的高性能涂料,结合了耐热性、化学惰性与优异的绝缘稳定性及低摩擦性,具有其她涂料无法抗衡的综合优势,它应用的灵活性使得它能用于几乎所有形状与ﻫ大小的产品上。

特氟龙分为ＰＴFＥ、ＦEP、ＰFA、ＥTFE几种基本类型:特氟龙PTFＥ:PTＦＥ(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260℃连续使用,具有最高使用温度29０-3００℃,极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

·特氟龙FEＰ:FＥＰ(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜,具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性,最高使用温度为２00℃。

·特氟龙PFA:ＰFA(过氟烷基化物)不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。

PFA的优点就是具有更高的连续使用温度２6０℃,更强的刚韧度,特别适合使用在高温条件下防粘与耐化学性使用领域。

ﻫ·特氟龙ETFE:ETFE就是一种乙烯与四氟乙烯的共聚物,该树脂就是最坚韧的氟聚合物,可以形成一层高度耐用的涂层,具有卓越的耐化学性,并可在１50℃下连续工作。

ﻫ经过特氟龙涂装后,具有以下特性:１、不粘性:几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。

很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。

２、耐热性:特氟龙涂膜具有优良的耐热与耐低温特性。

短时间可耐高温到300℃,一般在240℃~2６0℃之间可连续使用,具有显著的热稳定性,它可以在冷冻温度下工作而不脆化,在高温下不融化。

特氟龙的特性优点及其喷涂工艺特氟龙的特性优点及其在使用喷涂工艺制作要求特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等（皆为Teflon 的译音）。

特特氟龙的特性优点及其在使用喷涂工艺制作要求特氟龙高性能特种涂料是以聚四氟乙烯为基体树脂的氟涂料，英文名称为Teflon，因为发音的缘故，通常又被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等（皆为Teflon 的译音）。

特氟龙（铁氟龙）涂料是一种独一无二的高性能涂料，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料无法抗衡的综合优势，它应用的灵活性使得它能用于几乎所有形状和大小的产品上。

特氟龙分为PTFE、FEP、PFA、ETFE几种基本类型:特氟龙PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

·特氟龙FEP：FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高使用温度为200℃。

·特氟龙PFA：PFA（过氟烷基化物）不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。

PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。

·特氟龙ETFE：ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。

经过特氟龙涂装后，具有以下特性：1、不粘性：几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。

很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。

2、耐热性：特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。

短时间可耐高温到300℃，一般在240℃~260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。

特氟龙的特性优点及其喷涂⼯艺特氟龙的特性优点及其喷涂⼯艺特氟龙的特性优点及其喷涂⼯艺特氟龙的特性优点及其在使⽤喷涂⼯艺制作要求特氟龙⾼性能特种涂料是以聚四氟⼄烯为基体树脂的氟涂料，英⽂名称为Teflon，因为发⾳的缘故，通常⼜被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon的译⾳)。

特氟龙的特性优点及其在使⽤喷涂⼯艺制作要求特氟龙⾼性能特种涂料是以聚四氟⼄烯为基体树脂的氟涂料，英⽂名称为Teflon，因为发⾳的缘故，通常⼜被称之为铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon的译⾳)。

特氟龙(铁氟龙)涂料是⼀种独⼀⽆⼆的⾼性能涂料，结合了耐热性、化学惰性和优异的绝缘稳定性及低摩擦性，具有其他涂料⽆法抗衡的综合优势，它应⽤的灵活性使得它能⽤于⼏乎所有形状和⼤⼩的产品上。

特氟龙分为PTFE、FEP、PFA、ETFE⼏种基本类型:特氟龙PTF E:PTFE(聚四氟⼄烯)不粘涂料可以在260℃连续使⽤，具有最⾼使⽤温度290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

·特氟龙FEP:FEP(氟化⼄烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤时熔融流动形成⽆孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最⾼使⽤温度为200℃。

·特氟龙PFA:PFA(过氟烷基化物)不粘涂料与FEP⼀样在烘烤时熔融流动形成⽆孔薄膜。

PFA的优点是具有更⾼的连续使⽤温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使⽤在⾼温条件下防粘和耐化学性使⽤领域。

·特氟龙ETF E:ETFE是⼀种⼄烯和四氟⼄烯的共聚物，该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成⼀层⾼度耐⽤的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续⼯作。

经过特氟龙涂装后，具有以下特性:1、不粘性:⼏乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。

很薄的膜也显⽰出很好的不粘附性能。

2、耐热性:特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。

短时间可耐⾼温到300℃，⼀般在240℃~260℃之间可连续使⽤，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下⼯作⽽不脆化，在⾼温下不融化。

氟硅材料与涂料在新能源中的应用有机氟、硅化工新材料在新能源领域的应用李嘉（中昊晨光化工研究院，四川自贡６４３２０１）摘要：在我国“调结构，发展低碳经济，转变经济增长方式”的背景下，近年来我国新能源产业发展迅速。

本文重点介绍了有机氟、有机硅以及氟硅改性化工新材料的特点，综述了有机氟、有机硅以及氟硅改性化工新材料在新能源领域的应用。

关键词：有机氟；硅材料新能源应用新能源又称非常规能源，主要指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广、尚未大规模利用的能源形式。

例如太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能（潮汐能）、核能、氢能、天然气水合物、穿透生物质能、废弃物资源化利用技术等。

与煤、石油、天然气等化石能源及大中型水电等常规能源相比，新能源具有污染少、发展前景广阔、技术利用难度大、成本高、商业化道路艰巨等特点，但是随着新能源领域技术水平不断提高、综合成本持续下降、投资增长迅速、能源市场份额不断增长，表现出巨大的商业化空间和发展潜力。

人类未来的发展将依赖于新能源的发展，即人类社会的能源结构从传统的化石能源向新能源和可再生能源转化必将成为大势所趋。

有利于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题。

太阳能、核能、风能作为主要的新能源形式，即将成为全球依赖和消费的主要能源。

有机氟材料和有机硅材料都是高性能的化工新材料。

其中有机氟材料具有卓越的耐化学性和热稳定性，以及优良的介电、耐热、耐药品、不燃、不粘以及摩擦系数小等性能，在所有合成材料中，其综合性能最佳。

有机氟产品主要包括含氟聚合物及其加工产品、含氟精细化学品、含氟烷烃等。

含氟聚合物主要包括氟塑料、氟橡胶和氟涂料，其中氟塑料主要有聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）、聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）、聚全氟乙丙烯（ＦＥＰ）等；含氟精细化学品包括高纯氟化氢、含氟芳香族中问体、含氟表面活性剂等；含氟烷烃包括氟化氯代烷烃、氟化溴代烷烃和其他氟化烷烃。

有机硅聚合物具有电气绝缘、耐辐射，阻燃、耐腐蚀、耐高低温、形态多样以及生理惰性等优良特性，被誉为“工业味精”，广泛应用于电子电气、建筑建材、纺织、轻工、医疗、机械、交通运输、塑料橡胶等各行业，并深入到人们生活的各个领域，成为仅次于工程塑料的第二大化工新材料，其品种、牌号目前已达到５０００＂－＇１００００种之多，主要有硅橡胶（高温硫化硅橡胶和窀温硫化硅橡第八届全国高功能氟硅材料和涂料开发及应用技术研讨会２０１０年５月・威海有机氟、硅化工新材料在新能源领域的应用作者：李嘉作者单位：中昊晨光化工研究院， 四川 自贡 643201本文链接：/Conference_7237776.aspx。

全氟丁酸结构式概述及解释说明1. 引言1.1 概述全氟丁酸是一种重要的有机化合物，它具有广泛的应用领域和市场需求。

本文将对全氟丁酸的结构式进行详细概述，并对其定义、特点以及化学结构和分子式进行解释说明。

此外，我们还将探讨全氟丁酸的物理性质以及其在工业应用中的用途和市场发展趋势。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，除了引言外，还包括“全氟丁酸结构式”，“全氟丁酸的用途与市场需求”，“全氟丁酸的危害和风险防控”以及“结论”。

每个部分都会详细介绍相关内容，并给出相应的解释和说明。

1.3 目的本文旨在全面了解和介绍全氟丁酸这一化合物，从而增加人们对它的认识并加强对其应用领域、市场需求以及潜在危害风险等方面的关注。

通过深入研究和探讨，希望能够提供给读者有关全氟丁酸的详细信息，以便在实践中更好地应对相关问题和挑战。

以上是“1. 引言”部分的详细内容介绍，通过对全氟丁酸的概述、文章结构和目的的说明，读者能够对接下来的内容有一个清晰的了解和期待。

接下来将进入“2. 全氟丁酸结构式”部分，具体介绍全氟丁酸的定义、特点、化学结构和分子式以及物理性质等方面内容。

2. 全氟丁酸结构式2.1 定义和特点全氟丁酸是一种有机化合物，属于全氟碳系列化合物中的一员。

它具有极强的稳定性和耐高温性，具备低表面张力、优异的润湿性以及出色的电绝缘性能。

全氟丁酸在工业领域被广泛应用，其独特的化学结构赋予了其出色的性能。

2.2 化学结构和分子式全氟丁酸化学式为C4HF7O2，其分子中含有四个氢原子被全氟取代，同时还存在一个羧基团。

这使得全氟丁酸具有高度局限性，难以被生物降解。

其结构式如下所示：F F F OC O| | | || |F-C-C-C-C=O| | | || |F F F FH F其中，C代表碳原子，F代表氟原子，O代表氧原子。

2.3 物理性质全氟丁酸是无色透明液体，在常温下呈现出较低的挥发性。

其密度为1.82 g/cm ³，沸点约为165℃。