Ⅰ 含醚基團氟樹脂的作用
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含醚基團氟樹脂的作用
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吳老師3X0
2022-12-06 超過25用戶採納過TA的回答
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氟 樹 脂一、概 述氟樹脂又稱氟碳樹脂，是指主鏈或側鏈的碳鏈上含有氟原子的合成高分子化合物。氟樹脂可以加工成塑料製品（通用塑料和工程塑料），增強塑料（玻璃鋼等）和塗料等產品。以氟樹脂為基礎製成的塗料稱為氟樹脂塗料，也稱氟碳樹脂塗料，簡稱氟碳塗料。自從1934年德國赫司特公司發現聚三氟氯乙烯，特別是1938年美國DuPont公司的R.J.Plunkett博士發明聚四氟乙烯（PTFE）以來，氟樹脂以其優異的耐熱性、耐化學葯品性、不粘性、耐候性、低摩擦系數和優良的電氣特性，博得人們的青睞，獲得長足的發展。1964年杜邦公司將聚四氟乙烯商品化，商品牌號為特氟龍（Teflon）。聚四氟乙烯由於耐腐蝕性最為突出，很快獲得了「塑料王」的美稱，對現代工業發展起了重要作用。國際上，從氟塑料基礎上發展起來的塗料品種主要有三種。第一種是以美國杜邦公司為代表的熱熔型氟塗料特氟龍系列不粘塗料，主要用於不粘鍋、不粘餐具及不粘模具等方面；第二種是是以美國阿托-菲納公司生產的聚偏氟乙烯樹脂（PVDF）為主要成分的建築氟塗料，具有超強耐候性，主要用於鋁幕牆板；第三種是1982年日本旭硝子公司推出了Lumiflon牌號的熱固性氟碳樹脂FEVE，FEVE由三氟氯乙烯（CTFE）和烷烯基醚共聚製得，其塗料可常溫和中溫固化。這種常溫固化型氟碳塗料不需烘烤，可在建築及野外露天大型物件上現場施工操作，從而大大拓展了氟碳漆的應用范圍，主要用於建築、橋梁、電視塔等難以經常維修的大型結構裝飾性保護等,具有施工簡單、防護效果好和防護壽命長等特點。1995年以後，杜邦公司開發了氟彈性體（氟橡膠），以後又發展了液態（包括水性）氟碳彈性體，產生了溶劑型和水性氟彈性體塗料。至此，具有不同用途的熱塑性、熱固性及彈性體的氟碳樹脂塗料，品種齊全，溶劑型、水性、粉末的氟樹脂塗料都在發展，拓寬了氟樹脂塗料的應且領域。我國氟樹脂塗料是在借鑒國外先進技術的基礎上發展起來的，自20世紀90年代初期引進日本旭硝子塗料樹脂株式會社生產的常溫固化氟碳樹脂塗料，開始用於上海高速公路、橋梁工程。1990年代後期開始在國內建廠生產。目前年生產能力估計達到1.2萬噸左右，已大量應用於防腐、高速公路、鐵路橋梁、交通車輛、船舶及海洋工程設施等領域。
氟樹脂之所以有許多獨特的優良性能，在於氟樹脂中含有較多的C—F鍵。氟元素是一種性質獨特的化學元素，在元素周期表中，其電負性最強、極化率最低、原子半徑僅次於氫。氟原子取代C—H鍵上的H，形成的C—F鍵極短，鍵能高達486KT/mol（C—H鍵能為413KJ/mol, C—C鍵能為347KJ/mol），因此，C—F鍵很難被熱、光以及化學因素破壞。F的電負性大，F原子上帶有較多的負電荷，相鄰F原子相互排斥，含氟烴鏈上的氟原子沿著鋸齒狀的C—C鏈作螺線型分布，C—C主鏈四周被一系列帶負電的F原子包圍，形成高度立體屏蔽，保護了C—C鍵的穩定。因此，氟元素的引人，使含氟聚合物化學性質極其穩定，氟樹脂塗料則表現出優異的熱穩定性、耐化學品性以及超耐候性，是迄今發現的耐候性最好的戶外用塗料，耐用年數在20年以上（一般的高裝飾性、高耐候性的丙烯酸聚氨醋塗料、丙烯酸有機硅塗料，耐用年數一般為5~10年，有機硅聚酯塗料最高也只有10~15年）。二、氟樹脂的合成單體合成氟樹脂的單體主要有四氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚等。1. 四氟乙烯四氟乙烯（TFE）是一種無色無嗅的氣體，沸點-76.3℃，熔點-142.5℃，臨界溫度33.3℃，臨界壓力4.02MPa，臨界密度0.58g/cm3，在空氣中0.1MPa下的燃燒極限為14%~43%（體積分數）。純四氟乙烯極易自動聚合，即使在黑暗的金屬容器中也是如此，而且這種聚合是劇烈的放熱反應，這種現象稱為爆聚。在室溫下處理四氟乙烯很不安全，運輸時更是如此。為安全起見，防止四氟乙烯貯存時發生自聚現象，通常在四氟乙烯單體中加入一定量的三乙胺之類的自由基清除劑，以防發生自聚。四氟乙烯的主要生產方法是以氟石（螢石）原料，使之與硫酸作用生成氟化氫，氟化氫與三氯甲烷作用生成二氟一氟甲烷，高溫下二氟一氟甲烷裂解生成四氟乙烯，再經脫酸乾燥提純即得四氟乙烯。
CaF2 + H2SO4 —→ 2HF + CaSO4CHCl3 +2HF —→ CHClF2 + 2HCl2. 三氟氯乙烯三氟氯乙烯（CTFE）在室溫下是無色氣體，有醚類氣味，具中等毒性，沸點-27.9℃，熔點-157.5℃，臨界溫度105.8℃，臨界壓力4.06MPa，臨界密度0.55g/cm3。三氟氯乙烯遇HCl就生成1,1-二氯-1,2,2-三氟乙烷。氧氣和液態三氟氯乙烯在較低溫度下反應生成過氧化物，可以成為CTFE劇烈聚合的引發劑，因此在CTFE安全貯存和運輸時，若不加入阻聚劑就要除盡氧氣。三氟氯乙烯可由1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷在500~600℃下氣相裂解脫氯，或催化脫氯合成。而1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷由六氯乙烷與氟化氫反應製得：
CCl_{3}—CCl_{3}+3HF\overset{SbCl_{x}F_{y}}{\longrightarrow}CCl_{2}F—CClF_{2}+3HCl
CCl
3
—CCl
3
+3HF
⟶
SbCl
x
F
y
CCl
2
F—CClF
2
+3HCl
在合成三氟氯乙烯的過程中會有許多副產物，包括一氯二氟乙烯、三氟乙烯、二氯三氟乙烷、氯甲烷、二甲基醚及三氟氯乙烯的二聚體等，因此要通過一系列的凈化、蒸餾操作來提純。3. 氟乙烯氟乙烯（VF）在室溫下是無色氣體，有醚類的氣味，具高度可燃性，沸點-72.0℃，熔點-160.0℃，臨界溫度54.7℃，臨界壓力5.24MPa，臨界密度0.32g/cm3，液體密度（21℃）0.636g/cm3。在空氣中的燃燒極限為2.6% ~ 21.7%（體積分數）。在常壓下不溶於水，能微溶於二甲基甲醯胺和乙醇。氟乙烯的合成方法主要有以下幾種：(1) 最早的合成法是將二氟一溴乙烷與鋅粉反應，也可用碘化鉀的醇溶液代替鋅粉。(2) 1,1-二氟乙烷在催化劑作用下裂解脫HF而生成VF。(3) 1-氟-2-氯乙烷在1,2-二氯乙烷的存在下於500℃裂解生成氟乙烯。(4) 氟化氫與乙炔加成生成1,1-二氟乙烷，二氟乙烷再在鋁酸鹽作用下裂解生成氟乙烯。(5) 氟化氫與乙烯加成。把HF與含35%(體積分數)O2的乙烯按其量的比2︰1通人催化劑碳層，於240℃下生成氟乙烯。在碳層中含有鉑和氯化亞銅作催化劑。
(6) 氯乙烯氟化，氯被氟取代。將HF和氯乙烯按其量的比3︰1的混合物加熱到370~380 ℃，催化劑用96%的γ-A12O3和4% Cr2O3(質量分數)。由於氯乙烯價廉，因此該法是制氟乙烯的實用方法。在貯存過程中，為防止氟乙烯自聚，須加人阻聚劑萜二烯，在氟乙烯單體聚合前應蒸餾除去阻聚劑。4. 偏氟乙烯偏氟乙烯 (VDF)室溫下是可燃氣體，無色無嗅，其相對分子質量64.05，沸點（0.1MPa）-84℃，熔點-144℃，密度（23.6℃）0.617g/cm3，臨界溫度30.1℃，臨界壓力4.434MPa，臨界密度0.417g/cm3。在空氣中爆炸極限（體積分數）5.8%~20.3%。偏氟乙烯在大於它的臨界溫度和臨界壓力時能發生高放熱的聚合反應。偏氟乙烯的合成方法，最為常用的有3種。(1) 三氟乙烷脫HF。將1,1,1一三氟乙烷氣體通人鍍鉑的鐵鎳合金管中，加熱到1 200℃，接觸0.01 s後通入裝有氟化鈉的裝置中脫去HF，然後把它收集在液氮槽中。偏氟乙烯的沸點-84℃，通過低溫蒸發把它分離出來。未反應的三氟乙烷升溫至-47.5℃回收。(2) 乙炔加成HF，然後氯化，最後脫HC1。(3) 偏氯乙烯加成HF，再脫HC1：將偏氯乙烯和HF通入真空下加熱到300℃的CrC13·6H2O催化劑層中，使氣體的顏色從暗綠變成紫色，冷凝生成氣體，在低溫下分離偏氟乙烯。5. 六氟丙烯六氟丙烯（HFP）在室溫下是無色氣體，具中等毒性。沸點-29.4℃，熔點-156.2℃，密度1.58 g/mL(-40℃)，臨界溫度85℃，臨界壓力32.5 MPa，臨界密度0.60 g/mL。六氟丙烯(HFP)的合成方法很多，可通過二氟一氯甲烷裂解、三氟甲烷裂解、甲氟乙烯裂解、六氟一氯丙烷熱分解、合氟丁酸的鹼金屬鹽脫二氧化碳、八氟環丁烷熱分解、四氟乙烯與八氟環丁烷共熱分解和聚四氟乙烯熱分解合成。工業上常通過四氟乙烯(TFE)的熱分解來製取。把TFE以500g/(L·h)的速率通過鎳鉻鐵的合金管道，加熱至850℃，於8 kPa壓力下進行熱解即可得到質量分數75%以上的HFP，然後通過蒸餾得精HFP。
6. 全氟代烷基乙烯基醚全氟代烷基乙烯基醚（PAVE）是四氟乙烯（TFE）共聚物中改善其性能、擴大用途的重要共聚單體，它能有效地抑制聚四氟乙烯（PTFE）的結晶過程，降低其相對分子質量而有良好的機械性能。PAVE作為改性劑優於HFP的是，它有更好的熱穩定性。PAVE與TFE的共聚物具有PTFE同樣優良的熱穩定性。全氟代烷基乙烯基醚（PAVE）的合成以六氟丙烯(HFP)作原料，要經歷以下3步：(1) 六氟丙烯與氧化劑，如H2O2在鹼性溶液中，在50~250℃，一定的壓力下反應生成六氟環氧丙烷(HFPO)：(2) 六氟環氧丙烷與全氟代醯基氟反應生成全氟代2-烷氧基丙醯氟，是一個電化學反應過程：Rf——全氟烴基(3) 全氟代-2-烷氧基丙醯氟與含氧的鹼性鹽，如Na2CO3, Li2CO3, Na4B2O7等在高溫下反應合成全氟代烷基乙烯基醚，反應溫度與鹼性鹽種類有關。Rf —— 全氟烴基全氟代烷基乙烯基醚中最常見的是全氟代丙基乙烯基醚（PPVE），其相對分子質量266，沸點（0.1MPa）36℃，閃點-20℃，相對密度（23℃）1.53g/cm3，蒸氣密度（75℃）0.2g/cm3，臨界溫度423.58K，臨界壓力1.9MPa，臨界體積435mL/mol。在空氣中可燃極限體積分數為1%。三、氟樹脂的合成氟樹脂主要包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚全氟乙丙烯（FEP）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等，其中以四氟乙烯均聚物及共聚物最為常見。1. 聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFE）由四氟乙烯單體（TFE）聚合而成，聚合機理屬自由基聚合。聚合過程一般在水介質中進行，既可在30℃以下的低溫下用氧化還原體系引發，也可在較高溫度下用過硫酸鹽來引發。以過硫酸鉀K2S2O8作引發劑時，聚合機理如下：
（1）過硫酸鉀加熱分解成自由基：（2）四氟乙烯溶解在水相中，與四氟乙烯反應生成新的自由基：(3) 鏈增長：(4) 自由基水解成羥端基和羧端基自由基：(5) 增長鏈終止，最終生成端羧基聚合物：可見，用過硫酸鹽作引發劑，生成端羧基聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的相對分子質量可通過控制引發劑的用量，或加入調聚物及鏈轉移劑等加以控制。工業上，一般採用懸浮聚合和乳液聚合來制備聚四氟乙烯。這兩種方法都是以單釜間歇聚合的方式進行的。（1）懸浮聚合懸浮聚合是在脫氧的去離子水介質中，在一定的溫度和壓力下強烈地攪拌進行。聚合時應在恆定的壓力下進行，以控制聚合物的相對分子質量及分布。聚合溫度保持在10~50℃，聚合壓力由恆速地加入單體來控制。引發劑既可用離子型的無機引發劑，如過硫酸銨或過硫酸鉀、過硫酸鋰，也可用有機過氧化物如雙（β-羧丙醯基）過氧化物作引發劑。引發劑的用量是水質量的2×10-6 ~ 5×10-4，確切的量取決於聚合條件。當其他條件恆定時，引發劑用量越多，則聚合物的相對分子質量越小，但引發劑的用量太少時產量降低。聚合時放出大量的熱量，聚合溫度一般通過夾套冷卻水來控制。為了操作安全，也為了減少或避免聚合物在釜壁和攪拌器上黏結，加入緩沖劑磷酸鹽和硼酸鹽等，控制溶液的
回答於 2022-12-06
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好不好，誰更好的問題是見仁見智的。一般都是要把機構的資質、行業經驗、外部資源、成功案例情況等綜合來評
102019-11-20
氟樹脂的用途
氟樹脂可作化工用管、閥、泵和貯槽的襯里；電子工業用耐熱防腐電線包皮等絕緣材料；飛機、航天器和電子計算機的配線；機械工業用耐磨、自潤滑軸承、活塞環和墊圈等；造紙工業、印染和紡織工業、食品工業用輥筒，建築用材料等。氟樹脂作塗料、膠粘劑和合成纖維的用途也很廣，如聚四氟乙烯纖維可用於耐熱防蝕濾布、防護服、宇宙服和全氟離子交換膜襯布。此外，聚四氟乙烯還可作人工血管、氣管和心肺裝置等醫用材料，氟塑料46薄膜可作血液保存袋；聚偏氟乙烯薄膜可用作立體揚聲器和強力感測器的材料，抽成絲可作釣魚線等；乙烯－三氟氯乙烯共聚物和乙烯－四氟乙烯共聚物可用作耐輻射材料；XR樹脂即四氟乙烯－全氟（乙烯基多烷氧基磺酸基）醚共聚物，主要作氯鹼工業用離子交換膜(見彩圖)。
上官祖wg
回答於 2016-05-28
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氟素樹脂有毒嗎
氟樹脂塗層是有毒的。氟樹脂塗層屬於化工成品，並且其原材料不飽和樹脂及固化劑等輔料都是有一定的腐蝕性，所以說氟樹脂塗層還是有毒的，只是有些材質的工藝品其毒性或者說危害是人類能夠承受的范圍之內。氟樹脂的種類很多，按照形態可以分為固體型、溶劑型、水分散型，按照成分分為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚體等，其中以聚四氟乙烯為主，其中生產塗料的溶劑型毒性最大，漆膜徹底干透後沒有任何毒性。(1)離子交換膜塗層CCL擴展閱讀：氟樹脂的特點：1、優良的成型可再加工性能，由於氟塑料熔融流動性能優良，在零件表面噴塗後，還可進行二次加工，以滿足對工件尺寸精密度控制的要求。2、優良的耐真空性能，在任何真空條件下不會出現脫層。3、優良的機械性能，機械強度大，耐具有高硬度與韌性。4、優良的耐熱性，可在-193到260°C的高低溫下的環境長期穩定使用。參考資料來源：網路-氟樹脂
小溪趣談電子數碼
回答於 2019-11-19
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