聚四氟乙烯材料相关标准现状与趋势
聚四氟乙烯材料相关标准现状与趋势
化工新材料是“十二五”期间重点发展的七大战略性新兴产业之一。在《新材料产业“十二五”发展规划》中，氟塑料作为高性能氟材料位列其中，表明氟塑料符合我国“十二五”规划新材料产业发展方向，已被国家提升到非常重要的战略地位。作为特种工程塑料，聚四氟乙烯(PTFE)一直是用量最大的氟塑料，全球产量与消费量快速增加，目前全球氟树脂的消费量约为30万t，其中聚四氟乙烯占70%左右。聚四氟乙烯具有高度的化学稳定性、极强的耐高低温性能、突出的不黏性、异常的润滑性以及优异的电绝缘性和抗辐射性、极小的吸水率等，使得其在航空航天、机械、石油化工、建筑、电子电器、医疗器械和纺织等领域具有广泛的应用。本文力图从我国及国际上已经颁布实施的聚四氟乙烯材料相关标准入手，通过分析评述，对聚四氟乙烯现状与发展趋势进行总结和分析，为氟树脂和氟化工行业的发展提供参考，以便更好地了解聚四氟乙烯材料与相关技术，更好地用好标准，规范市场。
聚四氟乙烯标准统计
通过相关的标准网站查询统计与聚四氟乙烯材料相关的现行标准，包括国家标准化管理委员会(https://www.360docs.net/doc/408401517.html,/)、工业和信息化部(https://www.360docs.net/doc/408401517.html,/) 、国际标准化组织官网(https://www.360docs.net/doc/408401517.html,/) 和美国材料与试验协会(https://www.360docs.net/doc/408401517.html,/) 等。统计对象为现行标准，不包括作废标准以及发布但未实施的标准。标准按内容划分又包括基础标准(一般包括名词术语、符号、代号、机械制图、公差与配合等) 、产品和辅助产品标准(工具、模具、量具、夹具等) 、方法标准(包括工艺要求、过程、要素、工艺说明等)等，相关统计结果见表1。由表1数据可以看出，在国内标准中，聚四氟乙烯相关的国家标准、化工行业标准和电子行业标准数量较多，机械行业、石化行业和轻工行业次之，这也基本反应了聚四氟乙烯及相关材料的主要应用领域。在国际标准中，ISO标准、美国ASTM标准和德国DIN标准数量较多，日本JIS标准和英国BS标准次之。从标准所属的基础标准、产品(包括制品)标准、方法标准和其他标准数量来看，产品(包括制品)标准数量104项最多，方法标准29项次之，而基础标准和其他标准各有9项。基础标准是指具有广泛的适用范围或包含一个特定领域的通用条款的标准，主要包括技术通则、通用技术语言(如术语)等。
聚四氟乙烯标准分析
聚四氟乙烯国家标准
国家标准是指由国家标准化主管机构批准发布，对全国经济、技术发展有重大意义，且在全国范围内统一的标准。国家标准分为强制性国标(GB)和推荐性国
标(GB/T)。通过国家标准委网站可以查询到聚四氟乙烯相关的现行国家标准(见表2)。分析表2可知，21项相关国家标准涉及聚四氟乙烯原料测试方法、产品及制品技术要求、使用规范和氟塑料衬里的试验方法等项内容。而从聚四氟乙烯相关的产品及制品角度来看，涉及的聚四氟乙烯用途主要集中在电缆、密封元件、食品容器、氟塑料衬里压力容器、氟塑料衬里钢管、润滑材料和补偿元件等领域。温州赵氟隆有限公司等单位承担了《氟塑料衬里压力容器》系列标准的起草和制订。这一系列国家标准均为方法标准，因此提高了国家标准中方法标准的比重。
在标准的制订单位中，有些是聚四氟乙烯产品/制品的生产单位，有些是相关产品的监督、监管单位。这些企业制/修订的国家标准基本上反映了企业自身的发展方向和产品优势。但需要注意的是，所有这些国家标准的制订单位中，没有传统意义上的聚四氟乙烯原料(PTFE悬浮树脂、分散树脂和浓缩分散液等)的大规模生产单位(山东东岳高分子材料有限公司、上海三爱富新材料股份有限公司和中昊晨光化工研究院有限公司等)。这一方面缘于这些生产单位在聚四氟乙烯制品上欠缺应有的影响力，另一方面也说明这些企业在相关标准的制订上没有相应的重视程度和投入力度。
聚四氟乙烯助剂相关标准
全氟辛基磺酸(PFOS)、全氟辛酸(PFOA)及其盐类(主要指铵盐、钠盐等)是典型的全氟辛碳烃类化合物。全氟辛碳类化合物与其他卤代化合物的相分配行为不同，其具有低表面张力、高表面活性的特性。全氟辛酸及其钠盐或铵盐是用于四氟乙烯聚合及氟橡胶等高效能氟聚合物生产时的加工助剂。而这些高效能氟聚合物可被广泛应用于航空科技、运输、电子行业，以及厨具等民生用品。PFOA和PFOS具有与其他持久性污染物不同的特性，包括在环境中的高持久性、生物储蓄性和多种毒性等。近年来，欧盟及世界各国都对相关产品中PFOA和PFOS提出限制要求。因此，相关检测方法的国家标准也于近几年陆续发布和实施(见表 3)。
国内PTFE生产企业也都试图在PFOA限制使用和替代方面做出自己的努力。如山东东岳高分子材料公司的PTFE车间采用真空浓缩方法回收真空烘箱、热风循环烘箱和分散聚合母液中的PFOA，再循环利用，达到了降低生产成本及减少PFOA污染的目的。
聚四氟乙烯化工行业标准
电子行业标准有14项，其中12项集中在聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆方面。而聚四氟乙烯的化工行业的标准有13项(见表4)，基本涵盖了聚四氟乙烯材料的各项主要用途，包括树脂性质试验方法、不同挤出用途的树脂、管道和管件、密
封垫片和衬里材料等。从表4可以看出，上海三爱富新材料股份有限公司制订了5项聚四氟乙烯方面的行业标准，充分体现了该公司作为国内规模较大、历史悠久的有机氟化工企业的行业地位。需要指出的是，HG/T2900—1997和HG/T2901—1997等分别等效采用ASTM D1457－92《聚四氟乙烯模塑及挤塑材料标准规范》中相关章节的内容。而ASTM D1457－92标准已于1996年被撤销， 并被 ASTM D4894 和 ASTM D4895 所代替。
聚四氟乙烯相关ISO标准
ISO标准是指由国际标准化组织(International Organization for Standardization，简称 ISO) 制订的标准。是世界上最大、最有权威性的国际标准化专门机构，是非政府性国际组织，不隶属于联合国。表5为聚四氟乙烯材料相关的ISO标准情况统计。由表5可以看出，聚四氟乙烯材料直接相关的ISO标准数量有16项，在内容方面有较强的针对性，主要集中在航空航天和密封元件方面，充分说明PTFE材料的独特性质决定了其关键应用领域。应注意到，我国的许多国家标准在一定程度上采用了有关的国际标准，例如表6中密封元件方面的5项标准，即采用了相对应的5项ISO16589系列标准(2001年版)，但由于标准的更新，相应的ISO标准目前已经更新到了2011版本。
聚四氟乙烯相关ASTM标准
美国材料与试验学会(American Society for Testing and Materials，简称ASTM)的技术委员会下共设有2004个技术分委员会，主要任务是制定材料、产品、系统、和服务等领域的特性和性能标准，试验方法和程序标准，促进有关知识的发展和推广。由表6可以看出，在ASTM中PTFE相关的标准绝大部分是最近几年修订或制订的，一方面表明ASTM非常注重标准的与时俱进，时效性非常强；另一方面，ASTM现有超过13000项在用标准，能够保持这些标准的时效性，充分说明其标准制定体系的程序科学性和工作高效性。与ISO标准相比，ASTM标准涉及的内容更加全面，包括了PTFE相关的基础标准、方法标准和产品/制品标准等，具有更广泛的实用性、专业性和权威性。2001年，ASTM改名为ASTM国际标准组织，表明了ASTM国际标准化的方向，增加了国际标准化的工作分量。
存在的问题
聚四氟乙烯材料是氟化工行业最具有代表性的产品，其标准情况基本上也能反映我国氟化工领域相关标准的现状。总体上看，我国氟化工行业“十一五”期间标准化工作取得了显著成效。而从目前聚四氟乙烯材料相关标准情况分析来看，主要问题包括:
1)相当一部分氟工业领域的企业，如山东东岳集团、上海三爱富新材料股份有限公司、中昊晨光化工研究院有限公司、浙江巨化集团、江苏梅兰化工等，对我国氟工业领域的技术进步和科技
发展同样具有举足轻重影响，但截至目前，却尚未有公开发布的聚四氟乙烯方面的国家标准；
2)聚四氟乙烯行业标准的制/修订主要集中在基础性和通用性的产品或制品方面，缺乏在高端领域的相关标准，这实际上也反映出了我国有机氟化工企业在该领域的基本状况；
3)在参与国际标准的制/修订方面基本是空白，无法体现中国相关企业在主要产品上的发言权。
企业参与标准制/修订
随着经济全球化的深入发展，国际标准在调节国际贸易方面的作用日益凸显。据悉，欧盟制定了控制型国际标准竞争策略，美国制定了控制争夺型国际标准竞争策略，日本制定了争夺型国际标准竞争策略，千方百计地争夺制定国际标准的主导权。有资料显示，在全世界1.6万项国际标准中，中国参与制定的不足0.2%；在高新技术国际标准的舞台上，中国的声音更是微弱。中国应选择重点竞争型的国际标准竞争模式。中国技术标准战略一定要重视企业的角色。企业除了依靠政府的支持外，一定要培养自身参与全球技术标准竞争的能力。事实上，国内企业参与国家标准或国际标准制/修订的门槛并不像想象中那样高不可攀，下文以国家标准、ISO标准和ASTM标准为例进行说明。
(1)国家标准方面
根据国标委计划［ 2004］28号文件，任何单位、个人均可根据国家标准制修订计划项目的立项条件向秘书处或国家标准委提出国家标准制修订计划项目提案。国家标准委网站有详尽的国家标准的立项和制/修订程度与指导性文件可以参考。
(2)ISO标准方面
国家鼓励企业积极参与标准化技术委员会及其分委会或各种国内外标准化组织并承担其工作。具体参与ISO标准制订的内容请参考文献。
(3)ASTM方面
只要参与ASTM，成为其会员，就有机会参与其相关技术委员会的标准制修订活动，对相关标准进行投票，行使投票权和否决权，并在ASTM标准制修订中加入“来自中国的声音”，体现国内行业和企业的意愿。加入ASTM成为其会员不受任何限制，只是要看用户感兴趣的专业领域而已。
PTFE标准发展趋势与展望
技术标准是战略性工作，是塑造国家科技创新体制和提高企业科技竞争力的重要手段。聚四氟乙烯材料相关的标准制订与发布实施情况实际上也是我国氟化工领域相关国家标准的一个缩影和镜像。聚四氟乙烯材料目前除了普通的PTFE树脂外，还包括可融性PTFE、膨化PTFE、填充改性PTFE、共混改性PTFE、表面改性PTFE以及其他PTFE共聚材料等，不但应用于涂料、电缆、密封件和衬里材料，而且还广泛用于纤维、过滤、润滑和医用材料，在这些方面目前仍然缺乏相关的行业标准、国
家标准和国际标准。建议企业从自身主导产品和测试方法入手，选择技术成熟和市场急需者适时立项，相信在这类新标准的制订方面还大有可为。
我国是全球PTFE主要生产国，但是在技术、产品方面仍与国外有较大差距，特别是在PTFE相关标准研究和标准国际化方面差距更大。国内有关生产企业应该加强与相关高等院校以及科研机构的合作，在完善PTFE生产技术同时，重点研究和开发PTFE的应用与改性加工技术，大力发展改性PTFE材料，使其商品化、系列化、高性能化。同时实现相关材料的技术标准化和标准国际化，以此促进我国 PTFE 产业内涵提升，保证我国PTFE工业健康快速发展。