聚三氟氯乙烯的结构与性能.docVIP

聚三氟氯乙烯的结构与性能 摘 要：含氟高分子聚合物，即具有传统高分子材料的特点，如成本低、加工性能 好、结构稳定性好等特点，又具有很好的耐候性、防水性、抗污性等含氟材料 的优异特性。这类特殊的高分子聚合物在很多领域得到了广泛的应用，比如： 工业建筑，石油化学和汽车工业，航空航天工业，化学工程，光学，纺织物品 的处理，文物石碑的处理和微电子学等。因此，研究和开发这类特殊的高分子聚合物是非常有必要的。PCTFE)就是此类高分子材料的典型代表，本文就聚三氟氯乙烯的结构以及性能做简要介绍。 关键字：聚三氟氯乙烯；氯乙烯共聚物；高分子聚合物；结构；性能 1引言 聚三氟氯乙烯(PCTFE)具有良好的化学稳定性、一定的耐温性、不吸湿、难燃、耐辐照等性能。其骨架链的氯原子不仅使聚合物呈现一定的极性，而且使聚合物具有良好的特性：流动性、透明度和硬度等特征。硬度、刚性、耐蠕变性良好，渗透性及熔点、融熔黏度都较低。PCTFE具有良好的化学惰性，耐化学腐蚀性和耐热性，机械强度高、韧性大，光学性能与介电性能优异。 因此，聚三氟氯乙烯的应用领域是非常广泛的：主要应用于电子、电气、耐低温器件、医用、化工等领域。耐腐蚀电子电器绝缘组件、精密电子仪器封装膜；液氧和液氮贮罐的密封件、气门嘴、球形容器组件；各类耐化学腐蚀的泵、阀门、管道、板材、涂层、衬垫、垫圈等；医用方面作医疗器的封装膜和药品的封装膜；耐磨、耐腐蚀机械制件；运载火箭液态燃料管道和密封件，航天航空电子仪器封装膜和发光器件保护层，液氧及液态燃料密封件和开关、分离铀235的腐蚀气体隔离膜，核能锅炉的软质阀片，紫外线杀茵医疗器材，光学仪器和耐腐蚀流量计等方面。 2结构 聚三氟氯乙烯(PCTFE)是三氟氯乙烯的均聚物，具有在主碳链周围含有氟原子与氯原子的结构。其化学结构通式： 分子结构中的F原子使聚合物具有化学惰性，一定的耐温性，不吸湿性和不透气性。分子结构中的Cl原子则使聚合物具有良好的加工流动性、透明性及硬度特性。 由于PCTFE分子结构中C-Cl键的存在，除耐热性及化学惰性较聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯一六氟丙烯共聚物(FEP)稍差外，其硬度、刚性、耐蠕变性均较好，渗透性、熔点及熔融粘度都较低。 3性能 PCTFE的基本性能，除与它的分子结构有关外，还取决于其分子量及结晶度。 3.1 机械性能 在机械性能方面，PCTFE的常温机械性能优于PTFE，其压缩强度大，冷流较小，压缩回弹率也比较大，具有良好的弹性恢复力。但是，由于PCTFE是结晶性高分子，因此其机械性能受温度影响很大，并且还会因结晶度、分子量的高低而有一定的差异。成型时进行骤冷，则可行成结晶度较低的透明制品；缓慢冷却，则形成半透明的高结晶度成型品。一般来说，其拉伸强度与硬度会随着结晶化的推进而增大，但延伸率却会下降。 3.2 热性能 在热性能方面，PCTFE的热塑熔融温度(Tm)为211~216℃，玻璃态温度(Tg)为71~99℃。在250℃高温条件下，PCTFE仍能保持良好的热稳定性。PCTFE的失强温度大于其熔融温度，分解温度大于310℃。 3.3 耐性 PCTFE的耐低温性特别突出，在液氮、液氧和液化天然气中不发生脆裂、不蠕变，在一定条件下能在接近绝对零度(-273℃)下使用。 高氟含量使PCTFE能耐几乎所有的化学物质和氧化剂。可在酸、碱或者氧化剂中长时间浸渍而不发生任何变化，仅在高温下能为熔融碱金属、氟元素及三氟化氯腐蚀，在高温条件下与苯及苯的同系物、多卤化物接触有时产生溶胀。 3.4 电气性能 在电气性能方面，PCTFE的介电常数与介电损耗因子在很宽的频率范围内都比较小，绝缘电阻与介电击穿电压等电气性能优良，并且几乎不受温度或湿度的影响，是一种远比传统材料更能承受苛刻条件的高频绝缘材料。 3.5 其他性能 在渗透性方面，在所有塑料中，PCTFE的水蒸气渗透率是最低的，可不渗透任何气体，是一种良好的屏障聚合物。 PCTFE具有优良的光学性能，3mm厚的PCTFE塑料片是光学透明的，2μ厚的薄膜能透过l～4 μ95％PCTFE还有良好的耐气候性，它暴露在户外阳光下一年对性能仍无任何影响。 4主要应用 PCTFE的应用十分广泛，在此列举几种最常见应用。 4.1 PCTFE薄膜 PCTFE薄膜具有最低的水一汽渗透率，不渗透任何气体；具有光学的透明性；具有耐超低温性能，可以在绝对零度的苛刻条件下使用，长期使用温度在．200℃~300℃。因此，PCTFE薄膜作为性能优异的包装材料是其他产品所无法取代的。国外具备规模化生产PCTFE薄膜的生产厂家有美国霍尼韦尔和日本大金两家公司，而国内还没有规模化生产的厂家。 4.2聚三氟氯乙烯涂层 PCTFE涂层具有优异的化工防腐性能，可以涂覆在金属及其它塑化、淬火骤