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氟表面活性剂和氟聚合物(Ⅰ)——性能、合成(生产)及应用概述肖进新;邢航【摘要】介绍了氟表面活性剂和含氟聚合物的基本概念、类型与结构、重要物理化学性质、重要的工业生产方法以及在工业和高科技领域的应用.简单介绍了它们目前遇到的环境安全问题及对策.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2016(046)001【总页数】8页(P13-20)【关键词】氟表面活性剂;含氟聚合物;C8氟表面活性剂;PFOS;持久性有机污染物【作者】肖进新;邢航【作者单位】北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京100096;陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心,甘肃庆阳745000;北京氟乐邦表面活性剂技术研究所,北京100096;陇东学院-氟乐邦表面活性剂工程技术中心,甘肃庆阳745000【正文语种】中文【中图分类】TQ423.4表面活性剂是一类两亲性分子，由2部分组成：一部分是亲油(疏水)基团，最常见的是8个碳以上的烷基或烷基苯基；另一部分是亲水(疏油)基团，一般为离子或极性基团。
如十二烷基硫酸钠(C12H25SO4Na，简写为SDS)即为最常见的表面活性剂之一。
普通表面活性剂的疏水基团基本上是碳氢链，如前述的SDS，一般称为碳氢表面活性剂。
将普通表面活性剂分子中碳氢链上的氢原子全部或部分用氟原子取代，就称为氟表面活性剂[1-3]。
同样地，有机高分子主链或侧链中与碳原子直接共价键相连的氢原子用氟原子全部或部分取代的高分子聚合物，就称为含氟聚合物[4]。
氟表面活性剂是一种重要的特种表面活性剂，具有其他表面活性剂无法比拟的特殊性能，在目前所有表面活性剂中表面活性最高，因此也有人把它称为“超级表面活性剂”(super surfactant)[5]。
若将普通表面活性剂比作“工业味精”，氟表面活性剂就可称为“工业味精之王”。
本文概述氟表面活性剂和含氟聚合物的性能、合成(生产)及应用。
氟表面活性剂也叫氟碳表面活性剂、碳氟表面活性剂、含氟表面活性剂等，其英文名称主要有fluorinated surfactant，fluorocarbon surfactant，fluorosurfactant，polyfluorinated surfactant，F-surfactant等。
氟化工定义(一)氟化工定义在化学行业中，氟化工是指涉及氟和其化合物的研究和应用的领域。
氟是元素周期表中的一种化学元素，具有独特的化学性质，可以与许多其他元素形成化合物。
定义1：氟化工是研究氟及其化合物的合成和性质的科学氟化工是一门涉及氟和其化合物的合成和性质研究的科学。
它涉及到氟化物的制备方法、反应机理、物理性质等方面的研究。
氟化工在材料科学、药物研发、电子工业等领域具有重要的应用价值。
理由：氟化工作为一个专门研究氟和其化合物的领域，对于我们了解和应用氟化物具有重要意义。
研究氟化工可以帮助我们更好地理解氟和其他元素的相互作用关系，为新材料的合成和应用提供理论依据。
定义2：氟化工是应用于化工工业中的氟化反应和相关技术的总称氟化工作为一种应用于化工工业的技术，包括了氟化反应以及相关的工艺和装备。
氟化工技术在有机合成、无机合成、聚合物工业等领域发挥着重要作用。
理由：氟化工技术的应用广泛，有助于提高化工工业的效益和产品的品质。
通过氟化反应和相关技术，可以使化合物具有特殊的性质，如提高化合物的稳定性、改变其溶解度和适应性等。
因此，氟化工技术在化工工业中得到了广泛应用。
书籍推荐1.《氟化学与氟化工导论》–作者：罗军、刘亚兰–出版时间：2019年–简介：这本书是一本关于氟化学与氟化工领域的导论性教材。
它系统地介绍了氟化学的基本原理和氟化工的发展和应用。
书中包含了大量的实例和案例分析，有助于读者更好地理解氟化工的重要性和应用前景。
2.《氟化学导论》–作者：陈锐、王印–出版时间：2020年–简介：这本书是一本关于氟化学的导论性教材。
它从氟元素的特点和性质入手，介绍了氟与其他元素的反应和氟化物的合成方法。
同时，书中还探讨了氟化学在环境治理和药物研发等方面的应用。
这本书内容丰富，适合化学专业学生和研究人员阅读。
3.《氟化工技术手册》–作者：程栋梁–出版时间：2017年–简介：这本书是一本关于氟化工技术的实用手册。
它详细介绍了氟化工的基本原理、常用氟化反应的机理和条件，并提供了实验操作的具体步骤和注意事项。
中国氟聚合物行业发展概况及前景分析氟化工产品可分为无机氟化物和有机氟化物，而有机氟化物主要包括含氟聚合物、含氟精细化学品和氟碳化合物三大类。
氟聚合物行业作为氟化工行业的重点发展方向，相关行业与其下游行业享有多项国家鼓励政策，具体情况如下：1、氟聚合物产业链从产业链来看，氟聚合物行业上游产业链包括萤石、氢氟酸等产业，上游产业为氟聚合物行业提供生产所需的原材料、工艺技术、相关设备等。
上游产业链的原材料供给规模、材料价格、工艺水平对氟聚合物行业存在重大影响做。
氟聚合物行业下游主要应用于汽车工业、锂电池、电子电气、电线电缆等行业，下游市场的规模发展为氟聚合物行业创造了可观的新增市场容量，同时下游产业的结构升级，有助于驱动氟聚合物行业技术进步。
2、氟聚合物发展现状氟聚物是化学工业发展到较高水平后的产物。
含氟聚合物主要包括氟树脂、氟涂料和氟橡胶，据统计2018年我国含氟聚合物产量为50.35万吨，2019年我国含氟聚合物产量增长至55.34万吨。
从细分产品来看，2019年我国氟橡胶产量为16.78万吨，氟树脂产量为1.62万吨，氟涂料产量为36.94万吨。
3、氟聚合物行业供给近几年，我国氟聚合物（氟树脂）行业产量快速增长，从2014年的11.8万吨增长到了2019年的16.78万吨。
近几年国内氟聚合物（氟树脂）行业产量情况如下图所示：2019年氟聚合物（氟树脂）行业产量16.78万吨，其中，聚四氟乙烯（PTFE）产量9.1万吨；PVDF（聚偏二氟乙烯）产量4.22万吨；全氟乙烯丙烯共聚物（FEP）产量1.95万吨；其他氟聚合物产量1.51万吨。
4、氟聚合物行业需求2019年我国氟聚合物（氟树脂）行业需求量14.53万吨，同比2018年的12.45万吨增长了16.71%，近几年我国氟聚合物（氟树脂）行业需求量情况如下图所示：5、氟聚合物行业市场规模从细分市场规模来看，2019年我国聚四氟乙烯市场规模为46.09亿元，聚偏二氟乙烯市场规模为34.30亿元，全氟乙烯丙烯共聚物市场规模为13.19亿元，其他氟化聚合物市场规模为11.79亿元。
PTFE的性能与应用化学性质绝缘性：T受环境及频率的阻碍，体积电阻可达1018欧姆•厘米，介质损耗小，击穿电压I R J O耐高低温性：对温度的阻碍转变不大，温域范围广，可利用温度-190~260队自润滑性：具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。
表面不粘性：已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。
耐大气老化性，耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能维持不变不燃性：限氧指数在90以下。
应用PTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食物、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着普遍的应用。
1、聚四氟乙烯(PTFE)在建筑上应用,比如TACoNIC公司生产的SoLUS系列产品，己经普遍应用在大型公共设施：的屋顶系统、机场大厅、展览中心、站台等。
重量轻它的重量只是传统建筑材料的一小部份高玻璃纤维是纺织布料中强度最高的,它乃至比同一直径的钢丝还要牢固不同与大多数固体建筑材料,柔软的Solus产品可被拉伸成各类动态的弧线形状透光性通过内外表面的均匀透光,就形成了柔和的散射光线低保护在织布利用期限内,只需做极少量的清洁工作。
因为织布表面的不粘性强，同时又是绷紧的,因此雨水会把尘土冲洗掉表面完全惰性化恶劣的环境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用可焊接性每一个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。
焊缝的强度会大于织布本身利用期限长在其利用期内,PTFE涂层的玻璃织布几乎无退化。
目前,Solus织布估量可利用至少25年防火性能Solus织布取得A级防火评估,同时它仍然维持很强的透光性1、聚四氟乙烯(PTFE)在防侵蚀性能的应用由于橡胶、玻璃、金属合金等材料在耐侵蚀方面存在缺点，难以知足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境，由此造成的损失相当惊。
而PTFE材料以其卓越的耐侵蚀性能，业已成为石油、化工、纺织等行业的要紧耐侵蚀材料。
其具体应用包括：输送侵蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管，轧钢机高压油管，飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道，、热互换器，釜、塔、槽的衬里，阀门等化工设备。
等离子体氟化处理
等离子体氟化处理是一种表面处理技术，通常用于改变材料的表面性质和性能。
该处理过程利用等离子体中的活性氟物种与材料表面相互作用，从而实现对材料表面的氟化。
在等离子体氟化处理中，将待处理的材料置于等离子体反应器中，通过等离子体产生设备产生等离子体。
等离子体中的活性氟物种（如 F 原子、F2 分子等）在等离子体场的作用下被激活，并与材料表面发生化学反应，形成氟化层。
等离子体氟化处理可以应用于各种材料，如金属、陶瓷、聚合物等。
通过氟化处理，可以改变材料表面的化学成分、形貌、润湿性、光学性质、电学性质等，从而改善材料的表面性能。
一些常见的应用包括：提高材料的防腐蚀性、降低表面摩擦系数、增强表面附着力、改善光学透过率等。
等离子体氟化处理还可用于制备功能性氟化涂层、提高电池性能等领域。
需要注意的是，等离子体氟化处理的效果受到多种因素的影响，如等离子体参数（如功率、气体流量、处理时间等）、材料特性和预处理等。
因此，在实际应用中需要根据具体情况进行优化和控制，以获得理想的氟化效果。
总的来说，等离子体氟化处理是一种有效的表面改性技术，可以为材料表面带来一系列有益的性质和性能改善。
