氟树脂性能与加工应用_续26_
氟树脂性能与加工应用（续26）
钱知勉
（上海市塑料研究所，上海200090）
摘要叙述了聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共
聚物和聚氟乙烯在各行业的应用。
关键词聚偏氟乙烯；聚三氟氯乙烯；乙烯-四氟乙烯共聚物；乙烯-三氟氯乙烯共聚物；
聚氟乙烯；应用
中图分类号TQ325．4文献标识码C文章编号1006－6829（2008）06－0008－06
10.4聚偏氟乙烯
聚偏氟乙烯（PVDF）具有通用热塑性树脂的加
工特性，可以挤出管材和片膜。注塑泵壳和阀件以及
粉末涂层。PVDF坚韧的机械性能、耐药品性，以及
特殊的电气性能，使它在耐腐蚀和电气领域获得广
泛应用。
10.4.1耐蚀耐热
PVDF粉末涂层、片材衬里、直管的管道衬里及
泵、阀制品等在化工、钢铁、冶金、食品、药品和半导体工业得到应用。PVDF在药液中浸出的金属离子少，使它在超纯水制造中用作管道和贮槽等的内衬材料。
PVDF粉末涂膜的厚度0.8~1.5mm，可以通过静电涂装或流动床浸渍法制取，作衬里的片材厚1.0 mm。也可把PVDF片与玻璃布复合后作衬里材料。PVDF挤出管插入钢管后再2端翻边，法兰连接。
PVDF挤出棒直径3～100mm，挤出板厚度2～100mm。注塑成型PVDF隔膜阀、蝶阀、球阀和止逆阀等的阀件。PVDF的塔、槽、电镀槽在－40～120℃下用，也可加工成耐热150℃的杀菌容器、耐酸泵、管配件、多孔板、温度计保护管等耐腐蚀零部件。10.4.2电气电子
PVDF作为绝缘体因耐热性中等，仅作A级~E 级的绝缘材料，但PVDF包覆电线的明显优点是经得起重载荷的切割，不易为载荷切断。见表10－19。
PV DF的耐磨性优，可减薄电线包覆层的厚度，在小型化设备的高密度配线时能提高可靠性而被用于计算机和通信机。美国PVDF电线也被用作P lenum电线。PVDF的高介电常数ε，耐电压、自熄性，使它用作电容膜时能使电容器小型化，但因tgδ大，只宜作直流电容，而且ε随温度而变，使它的使用温度范围较窄，所以PVDF膜不像聚酯膜那样普及，只用在小型化设备，如复印机等蓄积直流高压电源的电容器就需要PVDF电容膜。
PVDF的压电膜、热电膜的压电率、热电率及电气机械结合系数等固有物性，虽不一定优于无机物陶瓷，但它具有可挠性、容易薄膜化和大面积化等特点，能加工成任何形状，适宜在扬声器和大型压电传感器中使用。与无机压电体相比，PVDF的ε小而压电电压常数大，产生高阻抗适用于FET晶体管。PVDF的低密度、低弹性模量，它的声特性阻抗（音速×密度）接近于水生体的数值（Z＝1.5×106kg/(cm2·s)），声音在水生体界面不损耗，这个效果弥补了电气机械结合常数低的缺陷，而被用于医用超声波探头、水下测音器、漏水检查器、含水听诊器和水中地震检波器等。
PVDF压电、热电膜的应用见表10－20。
10.4.3耐老化
PVDF的耐气候老化性优良、被广泛用作户外涂料，也用PVDF与其他树脂的复合成膜，如表层为PVDF，中间层为聚丙烯酸酯，基材为PVC构成的3层复合材料；也有表层为PVDF，基材为聚丙烯酸酯材料
PVDF0.20242424242424241 PTFE0.19241
FEP0.19241
PA6100.2024242421
PVC0.201
绝缘层厚
度/mm
各载荷（N）的切断时间/h
2030405060708090表10－19室温下PVDF包覆电线的耐切断性
钱知勉氟树脂性能与加工应用（续26）氟化工!!!!!!"
!"!!!!!!"!"氟化工
·8·
2008年第15卷第6期
化工生产与技术Chemical Production and Technology
品种应用
超声波：探头、水下测音器、音响光学元件、扩音器、超声波
显微镜、弹性表面波元件、空中超声波、AE 传感器计测：振动计、压力计、加速度计、应变仪医用：心音传声器－血压计、触诊装置
其他：触觉传感器、显示装置、微型操作机、可变曲率镜
热电膜
计测：毫米波检测器、红外光导摄像管、辐射温度计其他：复印机、火灾报警器、入侵感应器等
压电膜
音响：扬声器、耳机、话筒、电话机
的2层复合材料。性能见表10－21。
表10－21
户外覆盖用PVDF 复合膜性能
注：ST－50Y 为PVDF-软PVC ，RT-50Y 为PVDF-PVC ，
AT-50Y 为PVDF-PMMA 。
1）空气，100℃，干燥5min 。
10.4.4钓鱼线、滤布
PVDF 容易加工成单丝，美国的主要用途是把
它织成造纸工业用的滤布，日本的主要应用是作钓鱼线。PVDF 钓鱼线在水中结节的机械强度大，用较细的线即可钓鱼。PVDF 的折光率与水接近（η20D =
1.4），沉在水中鱼难以发现，它的吸水性比尼龙线
小，长时间在水中质量不变，是理想的钓鱼材料。
10.5聚三氟氯乙烯10.5.1
垫片
聚三氟氯乙烯（PCTFE ）的耐热性虽不及PTFE ，
但它的压缩强度大，宜作化工设备的耐高压防腐垫片。PCTFE 垫片的垫片系数：对1mm 厚度以下的垫
片为4.4，对1mm 以上垫片为4.0。
10.5.2阀门
PCTFE 尺寸稳定性优于PTFE ，它的热胀系数
约为PTFE 的50％，而且低温下的机械强度大，因此宜作低温机械的零部件。随着液化天燃气（LNG ）的应用，在LNG 运输船、LNG 贮存罐等要应用大量的耐低温阀片。低温阀用PCTFE 球不易泄漏，而且对流体流动的阻力小，如图10－14所示，常常把
PCTFE 和PTFE 组合使用。
图10－14PCTFE 阀
10.5.3管子
PCTFE 用耐腐蚀导管、透明坚韧，常作液面计
和液体输入导管。
PCTFE 管的耐压见表10－22。
表10－22
PCTFE 管的耐压情况（破坏强度）
MPa
10.5.4薄膜
PCTFE 的耐水性与PTFE 相同，在60℃水中浸900h 质量不变，即在水中或高湿度环境下制品尺寸稳定。PCTFE 膜的水蒸汽透过率属塑料中最低的，厚0.075mm 的PCTFE 膜在38℃，95%相对湿度下放2个月后的透湿率为0，水汽透过率仅0.2
g/（m 2·d ），因此PCTFE 可用作高级电子元件的防湿包装材料。但PCTFE 膜的热封性能较差，需经电晕
性能
ST50Y RT50Y AT50Y 厚度/μm 505050相对密度 1.3 1.4 1.2拉伸强度/MPa 3050280断裂伸长率/%3307080拉伸弹性模量/MPa 30025001300透光率/%929292透紫外光波长/nm ≤370≤370≤360表面硬度（铅笔法）HB HB HB 透湿率/（g ·m -2·d -1·mm -1）315热收缩率1）/%纵向0.9 1.6 1.4横向0.2
0.7
0.7
可燃性
难燃
难燃
弱燃
PTFE
PCTFE
4026.51712
6.2
6.3常温
100℃
2/1
5/310/717/1330/2644/40管径（外径/内径）/mm 10
6.5
4.3
3.1 1.5
1.6
表10－20
PVDF 压电热电膜的应用
·9
·
放电处理后用热熔粘合剂层压。
10.6乙烯-四氟乙烯共聚物
乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE ）有均衡的耐热性
和耐药品性，主要用于化学工业和电气电子工业。
10.6.1化学工业10.6.1.1
涂层、衬里
被涂基材作一般的洁净处理后ETFE 就有良好的粘接强度，可在负压设备上应用。ETFE 片材衬里的设备几乎沾不上污垢。熔融加工的ETFE 涂膜无针孔、耐化学药品，有较高的安全性。厚0.6mm 的
ETFE 片作设备衬里经1个月的药液浸渍后，外观
不起变化的最高耐温见表10－23。ETFE 流动浸渍涂膜的耐药品性见表10－24。ETFE 与其他树脂的透气透湿性比较见表10－25。
表10－23ETFE 衬里层在腐蚀介质中的使用温度
ETFE 衬里塔、槽类设备的使用例：药液贮槽（pH=1~3，40℃，铁质基材），PVC 聚合后处理槽（HC l ，Cl 2，80℃，铁质），搅拌浆（HC l ，F eCl 3，50℃，铁质），
过滤压板（C aF 2，N a 2SO 4，40℃，铁质），氯甲烷气
体吸收塔底（HC l ，C l 2，N aOH ，CH 3Cl ，30℃，铁质），硫酸清洗塔底（HC l ，H 2SO 4，HF ，氟利昂，30℃，SUS－
304不锈钢），蒸馏塔（无机盐、醋酸、甲醇、水，120℃，铁质）。
ETFE 衬里槽车寿命6年以上。ETFE 静电涂层
用于大离心机料框，洗净塔多孔料斗。
10.6.1.2注射制品
纯ETFE 或ETFE 填充碳纤维后注射成各种泵的零部件及气体洗涤塔、蒸馏塔中的填充料，它比陶瓷填充料质轻耐冲击，填充入塔时的破损率小，由此可简化塔体本身及塔的支撑部分。此外如p H 计的外壳、流量计、管接头等也可用ETFE 注射件。
10.6.1.3挤出制品
ETFE 挤出管、膜、单丝等制品，如直径1～12
腐蚀介质、名称质量
分数/
%温度/℃
硫酸
25
120501207012098
120硝酸6050磷酸80100五氧化二磷
10080盐酸
10100209035
80次氯酸钠1280过氯酸3050铬酸
51001010050
100氰化氢10100硼酸100120氢氟酸
10602060氟硅酸25120溴化氢48120氢氧化铵5~29120氢氧化钠
5~48
120
腐蚀介质、名称质量
分数/
%温度/
℃氢氧化钾25120氢氧化钙20
120甲酸100100醋酸10~100100
三氯醋酸50100乳酸50100丙烯酸100100脂肪酸100100柠檬酸10090丹宁酸10090纯水、海水-140丙酮100120苯100120四氯化碳100100氯仿100100氯气干
120萘100120电镀液-120过氧化氢30
50亚硫酸气
干120湿
120次氯酸钙20
80
表10－24ETFE 流动浸渍涂膜的耐药品性
注：A ，B ，C ———分别于149，93，38℃下放置1个月后无异常，X ———
试验很快发生异常；A ，B ，C 有下划线的涂膜厚250~380μm ，其他涂膜厚380~430μm 。
1）质量分数。
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氟化工
·10
·
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化工生产与技术Chemical Production and Technology
mm 的ETFE 药液管，衬里管、易弯折的螺旋管。ETFE 单丝直径从0.08~0.35mm ，编织成布用作过
滤材料、塔的填充材料、除雾器的填料和输送带等。
ETFE 膜有良好的耐气候性、耐热性，可与其他材料如橡胶复合制成耐蚀管和垫片等。ETFE 膜难吸附气体，经热封后制成取样袋。ETFE 与聚乙烯
（PE ）的双层吹塑瓶，内层为ETFE ，与腐蚀液接触，外层为PE 承强以降低成本。ETFE 瓶内不含添加剂常制成药瓶用。大容量（20L ）ETFE 瓶用旋转成型法加工。
10.6.2
电气电子工业
在电气电子领域应用ETFE 是因为它的不粘性、耐热性、介电特性、耐摩擦、耐切割、耐射线等优良性能。
在家电领域利用它的不粘性作脱模涂层，在食品、制冰业得到应用。ETFE 熔融状时与金属有良好粘接性，如与铝板复合制成各种炊具的内锅。虽然炊具的内锅常涂PTFE 分散液作为脱模层，但PTFE 烧结后的涂膜通透性大，对复合基材铝质材料存在渗透之虞，故铝材也需作防腐处理，而用ETFE 因无针孔就安全得多。ETFE 与铝板复合后可机械加工成
各种形状的容器。
ETFE 制成电子设备零部件，它的耐候性和红外线吸收能力强，被用作太阳能热水器的罩盖。
ETFE 电线有良好的耐切割性，它的测试
方法见图10－15。把尖刀置于电线下，载荷加在电线上，30min 后绝缘层仍为完好的载荷即为它的耐切割值。在氟树脂中ETFE 的耐
切割值仅次于PVDF ，见图10－16。图10－15电线耐切割性的测试方法
ETFE 电线多用于机器配线、电脑、600V 电线、
多芯电缆和编织电缆等。交联ETFE 电线耐辐射性强，常用于原子能发电厂的各种电线电缆。含交联剂的ETFE 电线短时间暴露于高温下，绝缘层不熔融滴落，因此比较安全而广用于飞机、船舶等需高度安全的场所。
ETFE 膜也用作热压印刷线路基板时的脱模材料，以及通信卫星天线的表面保护材料。ETFE 的折
光率低，容易全反射光，而用于石英系光纤的包覆材料。随着汽车发动机内温度的升高，ETFE 电线也在汽车上应用。ETFE 膜上蒸镀铬用作汽车窗玻璃垫片部分防震零件，外表面是有良好耐候性的ETFE ，
图10－16氟塑料电线的耐切割值
50
40
30
20
10
0耐切割／N
306090
120150180
PVDF
E T
F E
FEP PTFE
温度／℃
载荷
电线
芯线芰1.0mm 包覆0.25mm
mmm /(mL·mm·m á?·d á?·MPa á?) mm mmm /%
O ? N ?
mmm ??/
(g·m á?·d á? á?
) ETFE 0 3.99 1.21 0.013 PTFE 0 28.34 1.05 0.011 PCTFE 0 0.108m 2.429
0.040m 0.59 0.000 04 PVDF 0.004 0.081m 0.108 0.027m 0.054
0.013 PVF m 0.5 0.089 0.016 FEP 0.01 26.72 9.72 0.016??
HDPF 0.01 5.13 1.08 0.01m 0.036
PP 0.01 6.48
1.35
0.08 m PVC 0.1m 6.4 0.216m 0.810 0.027m 0.270
0.07m 0.41 PET 0.162m 0.216 0.019m 0.027 0.016m 0.021
PA6 9.5 0.070
0.024
0.063m 0.66
PVA 80 3.24??
0.039
mmmmm
5m 9 3.239m 4.049 0.81m 1.08 0.28m 1.70
PC 0.4 8.10 1.35 PVDC
0.065??
0.003
表10－25
ETFE 与其他树脂的透气性比较
注：吸水率和透气率的测试方法分别为ASTM D570和ASTM
D1434。
1）相对湿度50%；2）23℃，相对湿度0~90%；3）40℃。
·11
·
······· · ·
··
·· ···· ··/m ·· ·· #
22 AWG Halar ···25·····PTFE-········6 m
1 1.
2 0.25 0.09
2 1.2 0.18 0.07 #
18 AWG Halar ···24····PTFE-····· ···8.5 m
1 0.9 0.26 0.10
2 0.9 0.20 0.09 #
22 AWG Halar ···4····PTFE-····· ···8.5 m
1 1.1 0.20 0.08
2 1.1 0.20 0.10 #
22 AWG Halar ···4····PET ··
···8.5 m 1
1.1 0.20 0.10 #
12 AWG PVC ···12·····12 mm ···· ··4 m
1 2.3 0.7
2 0.20
2 5.8 0.80 0.2
3 #
12 AWG PVC ···12·····12 mm EMT ·
1 1.1 0.88 0.28
2 0.9 0.96 0.29 #
12 AWG PVC ···12·····6 mm ····
1 2.6 0.95 0.36
2
2.3
1.00
0.29
表10－26
ECTFE 与PVC 电线电缆的燃烧性比较
注：Halar 是ECTFE 的商标；PET 为聚酯，EMT 为弹性体改性热塑性塑料。
而这种柔软的复合材料可以制成曲率半径很小的垫层。ETFE 膜还用作道路防音壁吸音材料玻璃绒的保护材料，彩色钢板的耐候复合膜。
ETFE 与PVC 片复合提高耐候性作电梯内装饰
及车辆的内装饰材料，清污方便的计算器表面材料。
ETFE 作温室农膜具有全波段光线的透过性，尤其
吸收红外线，可尽量防止夜间的辐射降温。此外
ETFE 的弯曲与刚性，适宜制作胃镜的部件。10.7乙烯－三氟氯乙烯共聚物
乙烯－三氟氯乙烯共聚物（ECTFE ）主要用作电
线包覆、电气绝缘零部件以及防腐蚀材料。
10.7.1电气工业10.7.1.1
电线包覆材料
美国大楼的火灾多发生在堆满杂物的天花板夹层等所谓P lenum 空间内，因为这些杂物往往是可燃性材料，为此在1975年制定了国家电气法（N ational Electvic Coole ）——
—对低电压电线电缆都要套入金属管中作保护，直到1978年出现了能满足低燃烧性和低发烟性标准的氟树脂包覆电线，就规定这类电线不必再套金属保护管，由此简化了安装工程。
ECTFE 包覆的电线与外套金属保护的聚氯乙
烯包覆电线的燃烧性比较，前者的火焰传播速度慢，发烟程度也低，见表10－26。
10.7.1.2其他
发泡E C TFE 的介电常数更低也更轻，被美国作军用电线（M IL ·STD－1553）。ECTFE 作高温光纤的包覆材料，常用时耐温100℃，短时间用可达150
℃。ECTFE 电线用于设备内配线，如计算机和油井、
飞机和车辆等。泡沫ECTFE 包覆电线示意见图10－17。
图10－17
泡沫ECTFE 包覆电线
ECTFE 还用于燃料电池薄膜和印刷线路基板。10.7.2防腐蚀
ECTFE 制品用在化工设备和半导体设备的制
造上。
10.7.2.1化工设备
美国除草剂生产厂的氯气管道压力0.2M P a ，就用ECTFE 衬里钢管，它的耐蚀性优于其他材料。在盐酸锡、硫酸锡等锡盐制造厂采用高温氧化剂，原
来用搪玻璃搅拌机，因加热、冷却交
替操作容易使玻璃开裂，每年要更换
数次，采用ECTFE 衬里后可连续使用
1a 。
ECTFE 可制成
各种管道及钢管的内衬、接头、阀门、泵、连接器和精馏塔的填充料。
ECTFE 衬里片材的
厚度为1.5~2.3mm ，ECTFE 片与玻璃布复合成宽1.25m 的
复合防腐材料。
10.7.2.2半导体设
备
制造大规模集成电路的设备需与各种温度下的酸液、碱液、氧化剂、
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金属蚀刻剂和有机溶剂接触。对集成度较低的IC 印刷线路板在制造过程中所需的各种容器、洗涤器具可用价廉的聚烯烃塑料，而对LSI 以上的印刷线路板就需要使用氟塑料———ECTFE ，P VDF ，PFA ，PTFE 等，成为重要的半导体工业用材，如高纯试剂的贮槽、反应器、阀座、泵、过滤器、管道等衬里。ECTFE 的使用温度见表10-27。
表10－27ECTFE 耐半导体用药品的最高使用温度
10.7.3其他
ECTFE 在低温、航空、包装、医用方面有一定的
应用，如制作液氧和液体推进剂设备的垫片，宇宙飞船、飞机、宇宙服、冷冻设备零件、药品包装材料、齿科用器具等。
10.8
聚氟乙烯
市场上有聚氟乙烯（PVF ）膜和PVF 分散液供应。PVF 优良的耐气候性，在较宽温度范围下的机械强度和耐腐蚀耐污染性，使它有较广的使用范围。
PVF 的复合膜及分散液的涂层用作保护和表面装饰
材料。
PVF 膜包覆金属板材和硬聚氯乙烯板由专用粘
合剂复合后再二次加工成制品。PVF 膜上涂布含玻纤的树脂后加热固化就成为玻纤增强塑料板。这种
PVF 膜的复合板用作建筑物的外装饰板、高速公路
上的隔音壁、载重汽车的侧面板和飞机的内装部件等。
PVF 与PVC 的复合膜用作室外游泳池的透明帐篷，可延长游泳池的使用期。PVF 膜与聚乙烯（PE ）膜及铝箔3层复合，利用铝箔的不透过性及PVF 的耐气候性、耐药品性，成为一种可挠曲的不透
性薄膜。
在化工贮槽内涂布PVF 起保护作用。PVF 与
PVC 和聚丙烯（PP ）膜复合用作壁纸，耐污染性好、
表面易清洗，也被用于食品工厂、医院和实验室等的墙纸。
PVF 膜还用作脱膜材料，如作为环氧树脂层压
板的脱模膜，使环氧树脂在高温下快速固化而提高生产效率。PVF 作太阳能电池的表面保护材料可提高它的使用寿命。
（待续）
化学品（质量
分数／％）醋酸（99.7）氟化铵（40）盐酸（37）二氯甲烷（99.8）硝酸（70）磷酸（85）硫酸（96）温度／℃
121121121041066066066化学品（质量分数／％）温度／℃
发烟硝酸038氢氧化钾（45）107甲苯（99.5）066二甲苯(10，50）
066醇类121六甲基硅氮烷093过氧化氢（30）107离子交换水099醋酸正丁酯（99）
038丙酮（99.5）052臭氧121氢氧化铵121氢氧化钠（50）121氢氟酸（52）066三氯乙烯（99）
066甲乙酮
066
2-丙醇（99.5）
121
（上接第2页）
4结论
1)采用氧化六氟丙烯三聚体与N,N -二乙基-1,3-丙二胺在30～60℃进行酰胺化反应，再与亚硫酸乙二醇双酯或者在30～150℃进行季铵化反应，得到2,5-二(三氟甲基)-3,6-二氧杂-全氟-1-壬酰胺
基丙基(2-亚硫酸)乙基二甲基铵。
2)应用实验表明，其低表面张力可以使其水溶
液在汽油表面迅速铺展。在灭火实验中，灭火速度高于进口氟蛋白灭火剂。
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-1-nonanoylamidopropyl(2-sulfurous acid)dimethyl Ammonium
Zhou Xiaohong1,Zhou Zhaoliang2,Zhu Jieyu2
(1.Tehchnology Center of Juhua Group Corporation,324004;
2.West Branch of Zhejiang University of Technology,Quzhou,Zhejiang324000)
Abstract:The preparation and application of2,5-bis(trifluoromethyl)-3,6-dioxane-hexafluoro-1-nonanoylamidopropy(2-sulfurous acid)dimethyl ammonium were described.2,5-bis(trifluoromethyl)-3,6-dioxane-hexafluoro-1-fluorononanoyl was amidated by n,n-diethyl-1,3-propyldiamine at50℃,and quaterised by sulfurous acid ethylene glycol ester at105～115℃.The product was a good fluorine surface active agent,and the surface tension of water solution with0.1%mass fraction was16.4mN/m.The product could be widely used in such aspects as cosmetic,printing ink,stickiness,paper making,dope,fire control and cleaning,reduce the surface tension of solution,and greatly improve the system performance.
Keywords:2,5-bis(trifluoromethyl)-3,6-dioxane-hexafluoro-1-nonanoylamidopropy(2-sulfurous acid)dimethyl ammonium;2,5-bis(trifluoromethyl)-3,6-dioxane-hexafluoro-1-fluorononanoyl;n,n-diethyl-1,3-propyldiamine;sulfurous acid ethylene glycol ester; synthesis;application
Application and Preparation of Lithium Bis(trifluoromethane Sulfone Imide)
Zhao Qitai
(Research Institute of Physical and Chemical Engineering of Nuclear Industry,Tianjin300100)
Abstract:The characteristics and preparation method of a kind of organic fluoride,lithium bis(trifluoromethane sulfone imide),was introduced.Its applications in organic synthesis and organic ion conductor were described,and the feasibility analysis in industrial production of preparation methods which were recently reported by foreign media was conducted.
Keywords:lithium bis(trifluoromethane sulfone imide);acid catalyst;application;preparation method;electrochemical oxidation
Synthesis of Heptafluoroisopropyl-containing Aniline Compounds
Tang Xiuhong,Sun Huajun,Cao Song
(Fluorine Chemical Engineering Center,Pharmacy College of East China University of Science and Technology,Shanghai200237) Abstract:Aniline compounds containing heptafluoroisopropyl was synthesized through taking sodium dithionite as evocating agent,and introducing heptafluoroisopropyl by free radical electrophilic substitution on benzene ring.The influence of each condition on the reaction speed and yield was studied,and the optimal conditions were:the ratio of the amount of substance of aromatic amine and heptafluoro-iso-propyl iodine was1:1.1～1.5,the amount of substance of sodium dithionite,sodium bicarbonate,aniline compounds were respectively1.1～1.3, the amount of substance of phase transfer catalyst TBAB and aniline compounds was0.05～0.1,the concentration of aniline compound was 0.5～1.0mol/L,reaction temperature was10～20℃,and the solvent was aether.
Keywords:heptafluoroisopropyl;aniline compounds;sodium dithionite;free radical electrophilic substitution;synthesis
Performance,Processing and Applications of Fluorine Resin(Continued26)
Qian Zhimian
(Shanghai Plastic Research Institute,Shanghai200090)
Abstract:The applications of polyvinylidene fluoride,polychlorotrifluroehtylene,ethylene-tetrafluoroethylene copolymer,ethylene-chloro trifluoroethylene copolymer and Polyvinyl fluoride in many industries were described.
Keywords:polyvinylidene fluoride;polychlorotrifluroehtylene;ethylene-tetrafluoroethylene copolymer;ethylene-chloro trifluoroethylene copolymer;polyvinyl fluoride;application
Synthesis of Naphthol from Naphthalene Oxidized by Hydrogen Peroxide in One Step
Tang Jiyong,Pei Wen
（College of Chemical Engineering and Materials Science,Zhejiang University of Technology,Hangzhou310014）Abstract:A new method for directly producing naphthol from naphthalene was studied where naphthalene was oxidized by hydrogen peroxide in one step,using Fe2O3/γ-Al2O3as catalyst system and acetone as solvent.The influence of solvent,the molar ratio of hydrogen peroxide and naphthalene,the amount of catalyst,reaction time and temperature was discussed.The optimal reaction results were:the molar ratio of hydrogen peroxide and naphthalene was1:5~7,the mass ratio of catalyst and naphthalene was1:5~6,the reaction time was7~8h,the reaction temperature was50～55℃.This method was a kind of green chemistry technology and it could be easily used in industry without waste and the raw materials could be easily obtained.
Keywords:naphthol;hydrogen peroxide;Fe2O3/-Al2O3catalyst;hydroxylation;catalyzed oxidation
工程塑料及其应用
工程塑料及其应用
Engineering Plastics and Their Applications
由NordriDesign提供
https://www.360docs.net/doc/cc14513964.html,
工程塑料的定义
工程塑料是指： 【在较宽的温度范围和较长期的使用时间内，能够保持优 良性能，并能承受机械应力做为结构材料使用的热塑性塑 料】
工程塑料的物性
物
性
美规 ASTM D638 kg/cm2(MPa) ASTM D638 % ASTM D790 kg/cm2(MPa) ASTM D790 kg/cm2(MPa) ASTM D256 (kg?cm/cm)
欧规 ISO 527 N/m2(MPa) ISO 527 %
拉伸强度(屈服，断裂） Tensile Strength (at yield, Break) 伸长率 Elongation at break 弯曲强度 Flexural Strength 弯曲模数 Flexural Modulus IZOD冲击强度(1/8“缺口) IZOD Impact(Notched 1/8”) 冲击强度(缺口) Impact(Notched) 简支梁冲击强度（缺口） Charpy Impact(Notched) Rockwell 硬度 Rockwell Hardness
ISO 180/1A kJ/m2 ISO 179 kJ/m2 ASTM D785 (R-Scale)
工程塑料的物性
物 热变形温度(HDT) Heat Deflection Temperature 维卡软化温度 Vicat Softening Temperature 球压温度 Ball Pressure Temperature
性
美规 ASTM D648 ℃
欧规 ISO 75/A ℃ ISO 306/B50 ℃ IEC 60695-10-2 ℃
线性膨胀系数 Coeff. Of Linear Thermal Expansion 融熔体积率 Melt Volume Rate(MVR) 热融熔指数 Melting Flow Index(MFI) 耗氧指数(OI) Oxygen Index
ASTM D696 10-5 cm/cm℃
DIN 53572 K-1×10-4 ISO 1183 ml/10min.
ASTM D1238 g/10min. ISO 4589 %
氟树脂
1.1含氟树脂概述 自1963年聚偏氟乙烯（PVDF）涂料成功地应用在建筑业，涂覆于装饰板材上以来。氟树脂涂料已经走过了近40年的发展历程，氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。目前国际上形成了三种不同用途的氟树脂与氟涂料行业，第一种是以美国阿托—菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料、具有超强耐候性；第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料。主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面；第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料，主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。 1.2含氟树脂的结构特点及性能 1.2.1氟树脂的结构特点 常温固化氟树脂的结构如图1.1所示, 在FEVE的分子结构中, 作为主要的单体三氟氯乙烯, 由于前述氟原子的特性, 在空间结构和化学上, 氟烯烃单元保护了不很稳定的乙烯基醚单元, 使其难以受氧化侵蚀, 提高了树脂的耐候性和耐化学腐蚀性,并为树脂提供了必要的硬度。环己基的引人, 则赋予了树脂刚性和透明性, 其侧链的大环降低了树脂的结晶性, 使其可以在常温下溶于大多数有机溶剂。烷基的引人给树脂提供了较好的挠曲性能, 增加了树脂的柔韧性能。经烷基的引人则给树脂带来了固化点, 使树脂能在常温下与异氛酸醋交联固化, 高温下与三聚氰胺树脂交联固化, 使树脂具有从室温到高温广阔温度范围内固化的性能, 应用范围大为扩展。而侧链上梭基的引人, 则提高了树脂对颜料的润湿性, 加强了树脂与固化剂、有机颜料的相溶性。 C-F键能高达486KJ/mol,因此分子结构稳定, 很难被热、光以及其它化学因素破坏。在同一分子中未成键原子之间存在着一种较弱的范德华力。2个氟原子的范德华半径之和为0.27nm,两个氟原子正好把C-C之间的空隙填满, 保护了碳碳键, 使氟碳树脂相当稳定。 1.2.2氟树脂的性能 氟树脂具有优异的耐候性、耐腐蚀性、耐沾污性、耐热性、耐化学品性、斥水斥油性、绝缘性及低摩擦系数, 其原因是由于氟原子电负性高, 原子半径小, 与碳形成的C-F键极短, 相邻氟原子相互排斥, 使含氟烷烃中氟原子呈螺线形分布, 碳链周围被一系列带负电性的氟原子所包围, 形成屏蔽层。
有机合成方法大全目录(部分)
有机合成方法大全 ——Jack Cao 2008年于北京
目录 第一章卤化与卤置换反应 1.醇羟基的卤化----------------------------------------------------------1-12 2.苯环及稠环上的卤化-----------------------------------------------12-23 3.杂环的卤化-----------------------------------------------------------23-29 4.芳香环侧链的卤化--------------------------------------------------29-33 5.脂肪烃的卤化--------------------------------------------------------33-42 6.加成卤化--------------------------------------------------------------42-55 7.卤置换反应-----------------------------------------------------------55-67第二章胺化与氨解反应 1.卤代物的胺化----------------------------------------------------------1-19 2.羟基和亚甲基的胺化-----------------------------------------------20-28 3.芳香环的胺化--------------------------------------------------------28-30 4.羧基和羰基的胺化--------------------------------------------------30-38 5.其它的胺化反应-----------------------------------------------------38-42第三章重氮化与重氮盐的反应 1.脂肪胺的重氮化--------------------------------------------------------1-2 2.苯环及稠环上胺基的重氮化---------------------------------------3-12 3.杂环上胺基的重氮化-----------------------------------------------12-20 4.重氮盐的反应--------------------------------------------------------20-34第四章消除反应 1．烃基的消除反应-------------------------------------------------------1-11
聚氯乙烯的聚合基础学习知识原理
聚氯乙烯的聚合
聚合在带有夹套的搪瓷釜或不锈钢釜内进行，间歇操作。大型釜除依靠夹套传热外，还配有内冷管或(和)釜顶冷凝器，并设法提高传热系数。悬浮聚合体系粘度不高，搅拌一般采用小尺寸、高转数的透平式、桨式、三叶后掠式搅拌桨。 二、氯乙烯单体中杂质对聚合反应的影响 1.VCM中乙炔对聚合的影响 首先表现在对聚合时间和聚合度的影响上，见表1. 可知聚合生产中除去单体中的乙炔很重要，一般要求低于10ppm (0.001%)。乙炔的主要危害是和引发剂的自由基、单体自由基发生链转移反应。当乙炔含量高时，生产上一般采取降低聚合温度的办法，以免树脂转型；或在聚合反应初期适当提高聚合温度，以消除诱导期的延长；
2.VCM中高沸物对聚合的影响 VCM中乙醛、二氯乙烯、二氯乙烷等高沸物，均为活泼的链转移剂，从而降低PVC聚合度和降低反应速度。由于高沸物存在于VCM中不便于聚合温度的掌握，以及高沸物对分散剂的稳定性有明显的破坏作用，因此对VCM中的高沸物含量要严加控制。 此外，高沸物杂质高，影响树脂的颗粒形态，造成高分子歧化，以及影响聚合釜粘釜和“鱼眼”等。工业生产要求单体中高沸物总含量控制在100ppm（0.01%）以下，即单体纯度≥99.99%。一般高沸物含量较高时，可借降低聚合反应温度来处理。 3.铁质对聚合的影响 VCM中铁离子的存在，使聚合诱导期延长，反应速度减慢，产品热稳定性差，还会降低树脂的电绝缘性能（特别是铁离子混入PVC中时）。此外，铁离子还会影响产品颗粒的均匀度。 4.水质对聚合的影响。 聚合投料用水的质量，直接影响到产品树脂的质量。如硬度（表征水中金属等阳离子含量）过高，会影响产品的电绝缘性能和热稳定；氯根（表征水中阴离子含量）过高，特别对聚乙烯醇分散体系，易使颗粒变粗，影响产品的颗粒形态；PH值影响分散剂的稳定性，较低的PH值对分散体系有显著的破坏作用，较高的PH值会引起聚乙烯醇的部分醇解，影响分散效果及颗粒形态。此外，水质还会影响粘釜及“鱼眼”的生成。 三、聚合生产过程中常用的助剂 氯乙烯悬浮聚合过程中，聚合配方体系或为改善树脂性能而添加各种各样的助剂，其中用得比较广泛的有以下几种：分散剂、引发剂、PH
氟树脂简介
氟树脂简介 1定义 分子结构中含有氟原子的一类热塑性树脂。氟树脂的主要品种有聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、聚氟乙烯（PVF）等。其中以聚四氟乙烯为主。 2性能 氟树脂具有优异的耐高低温性能、介电性能、化学稳定性、耐候性、不燃性、不粘性和低的摩擦系数等特性。聚四氟乙烯可以在260℃高温下长期使用，-268℃低温下短期使用。介电性能不仅优异，且不受工作环境、温度、湿度和工作频率的影响。在高温下也不与强酸、强碱和强氧化剂起作用，即使在“王水”中煮沸也无变化，故有“塑料王”之称。润滑性特别是自润滑性很好，对钢的静摩擦系数仅0.02，动摩擦系数0.03，自摩擦系数0.01。主要缺点是有冷流性，在负荷和高速条件下尺寸不稳定；刚性、耐磨和压缩强度较差，需加硫化钼和青铜粉等填料改性；耐辐照性和加工性不好。可熔性聚四氟乙烯不仅具有聚四氟乙烯的原有特性，而且高温机械性能（250℃拉伸强度为13MPa，而聚四氟乙烯为8.5MPa）和加工性能大为改善。聚三氟氯乙烯的特点是透明性、尺寸稳定性和粘接性好，但耐温性较差。聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和乙烯-四氟乙烯共聚物都是机械强度好和韧性大的氟树脂，耐辐照性优良；聚偏氟乙烯还是压电性和热电性极好的功能材料。聚氟乙烯薄膜可耐大气老化30年以上。偏氟乙烯－六氟异丁烯共聚物可在280℃以上高温下长期使用，主要问题是价格昂贵，常温下发脆。 3国内外状况 1934年，德国的F.施洛费尔和O.舍雷尔研究成功的聚三氟氯乙烯，是氟树脂的第一个品种。 1938年美国杜邦公司合成聚四氟乙烯树脂，开发出“特氟龙”不粘涂料，它是将聚四氟乙烯（PTFE）以微小颗粒状态分散在溶剂中，然后以360-380oC的高温烧结成膜，该涂层可长期在-195--250oC下使用，其耐化学品性超过所有聚合物，主要应用于不粘涂层；如：不粘锅内涂膜、聚合反应釜内衬。 20世纪60年代，Elf Ato 公司开发出“Kynar500”为商标的聚偏二氟乙烯（PVDF）氟碳树脂，随后，被应用于氟碳涂料之中。它具有优良的耐候性、耐水性、耐污染性、耐化学品性，尤其用于建筑物的外部装饰有其他涂料无法相比的优点。但由于PVDF树脂不溶欲
有机合成题的一般解题方法范文
专题有机合成题的一般解题方法 【复习目标】熟悉有机合成中需要具备的基础知识(有机物的组成、结构、性质、相互衍生关系，官能团的引入和消去，碳链的增减，官能团的保护等)，掌握有机合成的思路方法。 【机化学基础(选修5，人教版)P64-65：以有机反应为基础的有机合成，是有机化学的一个重要内容。它是利用简单、易得的原料，通过有机反应，生成具有特定结构和功能的有机化合物。有机合成的任务包括目标化合物分子骨架的构建和官能团的转化，其过程就象建筑师建造一座大厦，从基础开始一层一层地向上构建。利用简单的试剂作为基础原料，通过有机反应连上一个官能团或一段碳链，得到一个中间体；在此基础上利用中间体上的官能团，加上辅助原料，进行第二步反应，合成出第二个中间体……经过多步反应，按照目标化合物的要求，合成具有一定碳原子数目、一定结构的目标化合物。 逆合成分析法是在设计复杂化合物的合成路线时常用的方法，它是将目标化合物倒退一步寻找上一步反应的中间体，该中间体同辅助原料反应可以得到目标化合物。而这个中间体的合成与目标化合物的合成一样，是从更上一步的中间体得来的。依次倒推，最后确定最适宜的基础原料和最终的合成路线。所确定的合成路线的各步反应其反应条件必须比较温和，并具有较高的产率，所使用的基础原料和辅助原料应该是低毒性、低污染、易得和廉价的。】 (一)有机物合成的基础知识 1．有机合成中官能团的引入和消去 (1)在分子中引入官能团的方法 ①引入卤原子 a.烯烃、炔烃的加成反应 b.取代反应 ②引入羟基 a.加成反应(烯加水、醛酮加氢) b.水解反应酯的水解 ③引入双键 a.加成反应(炔烃的加氢) b.消去反应(卤代烃、醇的消去) ④引入醛基或酮基：由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团的方法 ①经加成反应消除不饱和键 ②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH ③经加成或氧化反应消除－CHO ④经水解反应消去酯基。 ⑤经过水解、消去反应消去－X 2．有机合成中碳链的增减 (1)增长碳链的方法：①不饱和化合物间的加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱和烃与HCN的加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链的增长，也有可能以信息给出，此类问题中应高度重视反应物与产物中的碳原子数的比较及连接位置关系等。 (2)缩短碳链的方法，其方法主要有：①烃的裂化裂解(石油的裂化、裂解)。②某些烃的氧化(如苯的同系物、烯烃等)。③羧酸的脱羧反应。④酯的水解反应 3. 有机合成中官能团的保护 在有机合成中，某些不希望起反应的官能团，在反应试剂或反应条件的影响下产生副反应，这样就不能达到预计的合成目标，因此，必须采取措施保护某些官能团，待完成反应后再除去保护基，使其复原。(备考指南P125－6) 例如为防止一OH被氧化可先将其酯化，为保护C＝C不受氧化可先将其与HBr加成或与水加成，在含有C＝C和－CHO的化合物中欲用溴水检验C＝C，应先将－CHO用弱氧化剂(银氨溶液、新制Cu(OH)2氧化)等。 (二)有机物合成的途径 (1)一元合成路线：RCH＝CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线：RCH＝CH2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、 —CH3—CH2Cl —CH2OH —COOH
氟树脂涂料
氟树脂涂料 蒋卓君 04300011 摘要：简述了氟树脂涂料的发展、分类、特点、性能、存在的问题与对策，并简单介绍了几种典型的氟树脂涂料的性能和合成工艺。 关键词:氟树脂; 氟涂料 1 前言 自1963 年聚偏氟乙烯(PVDF) 涂料成功地应用在建筑业,涂覆于装饰板材上以来,氟树脂涂料已经走过了近40 年的发展历程,氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。目前国际上形成了三种不同用途的氟树脂与氟涂料行业, 第一种是以美国阿托—菲纳公司生产的PVDF 树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料, 具有超强耐候性;第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料, 主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面; 第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料, 主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。 2氟树脂涂料发展的几个阶段 氟树脂涂料的品种发展主要经历了熔融型、溶剂可溶型、可交联固化型及水性氟树脂涂料等阶段。 2.1熔融型氟树脂涂料 熔融型氟树脂涂料又称高温烘烤型氟树脂涂料,是最早的氟树脂涂料品种。PTFE、PVF、PVDF 等均可制成熔融型氟树脂涂料,常用熔融型氟树脂及其性能如表1 所示[2 ]。
由表可见,这些氟树脂都有很好的耐候性、耐溶剂性及耐高温性。但由于这些氟树脂涂料须在高温下烘烤使其熔融成膜,只适合于工厂涂装,不适合现场施工。因而应用范围主要局限在电饭锅、耐高温铝板或钢板上,从而限制了自身的发展。 2.2溶剂可溶型氟树脂涂料 为扩大氟树脂涂料的应用范围,首先必须降低氟树脂的结晶度,提高其在有机溶剂中的溶解度。因此,研究者们就将各种含氟单体与带侧基的乙烯单体进行共聚改性,制得了溶解性较高的氟树脂涂料。如VDF/ TFE/ HFP 三元共聚物、VF2/ HFP 二元共聚物涂料等。这种涂料可在较低温度下成膜,因而拓展了氟树脂涂料的使用范围。 2.3可交联固化型氟树脂涂料 可交联固化型氟树脂涂料是指在氟树脂中引入—OH 及—COOH 等官能团,使之可与异氰酸酯、三聚氰胺和氨基树脂等进行交联固化。典型的可交联固化型氟树脂涂料有羟基乙烯基醚共聚物( PFEVE) 涂料等。 2.4 水性氟树脂涂料 随着人们环保意识的加强,水性涂料将成为21世纪的主流产品之一,因此,水性氟树脂涂料已成为当今涂料研究的热点。水性氟树脂涂料一般是由含氟烯烃、乙烯基醚、含羧基化合物和水溶性氨基树脂共聚而制得。研究较多的有三氟氯乙烯共聚物涂料、四氟氯乙烯共聚物涂料及偏氟乙烯共聚物涂料等。降低水性氟树脂涂料的成膜温度是研究的热点。目前,日本旭硝子公司的PFEVE 乳胶成膜温度为35～50 ℃。国内水性氟树脂涂料也在积极研究之中,研究焦点也集中在如何降低成膜温度上。
有机合成的常规方法与解题思路
07-08学年度第二学期高二化学：有机合成的常规方法与解题思路 （附答案） 如何从原料出发去合成有机物呢？一种是通过对比，找出原料与目标产物的区别点，区别点就是变化点，然后从原料出发去合成目标产物。还可以从目标产物入手。分析若得到此产品，最后一步应是什么反应，这步反应的反应与原料又有什么样的关系，这样从后往前将原料与产品联系起来。记住合成题的正确解答必须有扎实的有机基础知识作前提。 一、总的解题思路 关键在于： 1. 选择出合理简单的合成路线。 2. 熟练掌握好各类有机物的组成、结构，性质，相互衍变关系以及重要官能团的引入和消去等基础知识。 合成路线的推导，一般有两种方法：“直推法”和“反推法”，而“反推法”较常用，该方法的思维途径是： （1）首先确定所要合成的有机物属于何类型，以及题中所给定的条件与所要合成的有机物之间的关系。 （2）以题中要求的最终产物为起点，考虑这一有机物如何从另一有机物甲经过一步反应而制得。如果甲不是所给的已知原料，再进一步考虑甲又是如何从另一有机物乙经一步反应而制得，一直推导到题目中所给定的原料为终点，同时结合题中给定的信息。 （3）在合成某一产物时，可能会产生多种不同的方法和途径，应当在兼顾原料省、产率高的前提下选择最合理、最简单的方法和途径。 二、解题的基本规律和基本知识 1.掌握有机合成路线 有机合成往往要经过多步反应才能完成，因此确定有机合成的途径和路线时，就要进行合理选择。选择的基本要求是原料价廉，原理正确，路线简捷，便于操作、条件适宜、易于分离，产率高，成本低。中学常用的合成路线有四条。 (1)一元合成路线(官能团衍变) R —CH═CH 2 →卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (2)二元合成路线 OH H C OH H C Cl H C Cl H C CH CH OH CH CH 2|2|O H 2|2|Cl 22O H 23222-??→?-??→?=??→?++-水解 加成消去 (3)芳香化合物合成路线 ⑷改变官能团的位置 3|3HBr 23HBr 223CH Br H C CH CH CH CH Br CH CH CH +-??→?=??→?加成消去 2. 官能团的引入 ⑴引入羟基（—OH ）方法: 、 、 、 等。
氟树脂涂层的性能特点
氟树脂涂层的性能特点 一、氟树脂静电喷涂工艺是当今世界上最先进的防腐工艺，经喷涂后在设备表面形成0.3—1.8mm厚的涂层，所喷涂原料有PTFE、PFA、FEP、ETFE、halar-ECTFE、PVDF六种，经过喷涂不同原料的涂层后具有以下特点： 1、涂层与金属间有极高的结合力：外力基本无法去除，金属与涂层的附着，如同人的表皮与真皮附着。故解决了传统内衬四氟工艺四氟层与金属基层间因结合力不足易起鼓，脱落的缺陷，温度变化频繁的环境中表现更加明显。 2、克服了传统内衬四氟工艺因形状限制造成的使用范围的局限性：任意形状设备、零部件均可喷涂加工； 3、优良的成形可再加工性能：由于氟塑料熔融流动性能优良，在零件表面喷涂后，还可进行二次加工，以满足对工件尺寸精密度控制的要求。 4、优良的防粘性能：经喷涂后不仅具有优异的防粘性能而且具有优异的耐温性能，在-193到260℃的高温使用中依然具备独特的防粘性能。 5、优良的耐真空性能：在任何真空条件下不会出现脱层（在真空-0.01至-0.1兆帕）。 6、优良的机械性能：机械强度大，耐具有高硬度与韧性。 7、优良的耐热性：可在-193到260℃的高低温下的环境长期稳定使用。 8、优良的电气性能：介电常数与介电损耗因子在很宽的温度与频率范围内都比较低，显示出高介电强度； 9、阻燃性：氟树脂在易燃易暴环境下都不易燃烧，是很好的阻燃材料。 10、优良的耐磨性：经过特殊处理可增加涂层表面硬度，以提高耐磨性。 11、优良的耐腐蚀性：几乎不受任何介质的腐蚀。 12、优良的高纯洁净性：例如多晶硅行业、电镀行业、特殊物料反应等等，既达到防腐又起到高纯洁净的效果。 二、已经成功应用到化工业、纯水设备制造业、多晶硅业、半导体业、制药业、电镀业、纯水设备制造业等等
氟树脂及其在行业中的应用
氟树脂及其在行业中的应用 董经博（浙江蓝天环保高科技股份有限公司，浙江杭州310023） 文章编号:1006-4184（2010）01-0004-05 摘要：主要介绍了氟树脂的性能及PVDF 、PFA 、ETFE 、PTFE 、e-PTFE 、FEP 、TFE 树脂在行 业中的应用。 关键词：氟树脂；PVDF ；PFA ；ETFE ；PTFE ；e-PTFE ；FEP ；TFE 收稿日期：2009-06-29 作者简介：董经博（1979-），男，本科毕业。从事氟树脂应用研究工作。 自1934年德国首先开发成功聚三氟氯乙烯（PCTFE ），1938年DuPont 公司开发成功聚四氟乙烯，并逐步工业化以来，氟树脂的种类一直在不断增加，应该领域不断扩大，迄今其身影已遍及航空、航天、石油、化工、机械、电子、建筑、农药、医药及生活材料等。 1氟树脂性能及种类 氟树脂由含氟原子的单体通过均聚或共聚反 应而得。F 原子的电负性为4.0，范德华半径为1.35， C-F 键能为487.2kJ/mol ，C-F 键的极化率为0.68c-x ， 再加之特殊的结构，使得氟树脂在耐热性、耐酸性、耐碱性、耐药品性、耐候性、疏水疏油性、耐玷污性、不粘性、生物体适应性、气体选择透过性、射线敏感性和低摩擦系数等方面有优良的表现。 使用中的氟树脂品种主要有：聚四氟乙烯（PTFE ）、聚三氟氯乙烯（PCTFE ）、聚偏氟乙烯（PVDF ）、聚氟乙烯（PVF ）、四氟乙烯－六氟丙稀共聚物（FEP ）、乙烯－三氟氯乙烯共聚物（ECTFE ）、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 ）、四氟乙烯－六氟乙烯－偏氟乙烯共聚物（THV ）和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物（TFB ）等。 2氟树脂在行业中的应用情况 2.1绿色能源 二次锂离子电池是20世纪80年代末出现的绿色高能电池，具有电压高、容量大、自放电小、循环寿命长、绿色环保等优点，是国防工业、数码相机、手机、笔记本电脑、太空技术等领域近年来能源研究和开发的重点之一。 锂离子电池包括液体型锂离子电池（LIB ）和聚合物型锂离子电池（LIP ）。在液体型锂离子电池中， PVDF 树脂主要用作阴阳两极电极活性物质的粘结 剂；在聚合物型锂离子电池中，PVDF 改性树脂与锂盐、溶剂一起，被制成聚合物电解质膜。 PVDF 树脂由于碳链中的间个碳原子的氢原子 被电负性为4.0的氟原子取代，氟原子相互排斥使得氟原子沿碳链呈螺旋状分布，所以碳链的四周被一系列性质稳定的氟原子包围，这种几乎无间隙的空间屏障使得任何原子或基团不可能进入其结构内部而破坏碳链，因而表现出极高的化学稳定性和热稳定性，这不仅使得PVDF 树脂具有足够的粘结强度，而且还使PVDF 树脂不易被氧化或还原。同时，由于C-F 键的极化率极低，仅为0.68c-x ，因此 PVDF 树脂还具有高度的绝缘性。所以将PVDF 树 脂应用于液体型锂离子电电池时，能够保证： （1）足够的粘结强度，以防止活性物质在集电 器上脱落或在电池装配过程中裂化及被覆盖层从集电器上脱落或在反复充放电循环中裂化； A 。
有机合成常用的技巧
有机合成常用的技巧 湖州中学刘羽中 关键词：有机推断有机合成 如果说有机化学是化学中的王冠的话，有机合成是则是王冠上最璀璨的明珠。有机合成和推断是有机中的精华。也是高考化学中的必考体型。 有机推断、有机合成的常用方法： 1．官能团的引入 (1)引入双键 ①通过消去反应得到C＝C双键，如醇、卤代烃的消去反应 ②通过氧化反应得到－－，如烯烃、醇的氧化 (2)引入－OH ①加成反应：烯烃与水的加成、醛酮与H2的加成 ②水解反应：卤代烃水解、酯的水解、醇钠(盐)的水解 (3)引入－COOH ①氧化反应：醛的氧化②水解反应：酯、蛋白质、羧酸盐的水解 (4)引入－X ①加成反应：不饱和烃与HX加成②取代反应：烃与X2、醇与HX的取代 2．官能团的改变 (1)官能团之间的衍变如：伯醇醛羧酸酯 (2)官能团数目的改变 如： (3)官能团位置的改变 3．官能团的消除 (1)通过加成可以消除C＝C或C≡C(2)通过消去、氧化、酯化可以消除－OH (3)通过加成(还原)或氧化可以消除－－H(4)通过水解反应消除－－O－(酯基) 4．碳骨架的增减 (1)增长：有机合成题中碳键的增长，一般会以信息形式给出，常见方式有酯化、有机物与HCN反应以及不饱和化合物间的加成、聚合等。 (2)变短；如烃的裂化裂解、某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。 三个重要相对分子质量增减的规律 1．RCH2OH RCHO RCOOH
M M－2M＋14 2．RCH2OH CH3COOCH2R M M＋42 3．RCOOH RCOOCH2CH3 M M＋28 (关系式中M代表第一种有机物相对分子质量) 反应条件不同、产物不同的几种情况 应对策略 一、利用结构性质推断 有机物性质是与其所具有的官能团相对应的，可根据有机物的某些性质(如反应对象、反应条件、反应数据、反应特征、反应现象、反应前后分子式的差异等等)。首先确定其中的官能团及位置，然后再结合分子式价键规律、取代产物的种类、不饱和度等确定有机物的结构简式，再根据题设要求进行解答。 例化合物A(C8H8O3)为无色液体、难溶于水、有特殊香味的物质，从A出发可发生如图所示的一系列反应，
高中化学有机合成的一般解题方法
专题有机合成题得一般解题方法 （一)有机物合成得基础知识 １.有机合成中官能团得引入与消去 (1)在分子中引入官能团得方法 ①引入卤原子ａ、烯烃、炔烃得加成反应b、取代反应 ②引入羟基a、加成反应(烯加水、醛酮加氢）ｂ、水解反应酯得水解 ③引入双键a、加成反应(炔烃得加氢) b、消去反应(卤代烃、醇得消去) ④引入醛基或酮基:由醇羟基通过氧化反应可得到醛基或酮基。 (2)从分子中消除官能团得方法 ①经加成反应消除不饱与键 ②经取代、消去、酯化、氧化等反应消去－OH ③经加成或氧化反应消除-CHO ④经水解反应消去酯基。 ⑤经过水解、消去反应消去-X 2.有机合成中碳链得增减 (1)增长碳链得方法:①不饱与化合物间得加成、聚合(如乙烯→聚乙烯)、不饱与烃与HCN得加成后水解等。②酯化反应(如乙酸与乙醇转化为乙酸乙酯等)。③有机合成题中碳链得增长，也有可能以信息给出,此类问题中应高度重视反应物与产物中得碳原子数得比较及连接位置关系等。 (2）缩短碳链得方法,其方法主要有：①烃得裂化裂解（石油得裂化、裂解）。②某些烃得氧化(如苯得同系物、烯烃等)。③羧酸得脱羧反应。④酯得水解反应 3、有机合成中官能团得保护 在有机合成中,某些不希望起反应得官能团,在反应试剂或反应条件得影响下产生副反应,这样就不能达到预计得合成目标,因此,必须采取措施保护某些官能团,待完成反应后再除去保护基,使其复原。(备考指南P1２5－6） 例如为防止一ＯH被氧化可先将其酯化，为保护C=C不受氧化可先将其与HＢr加成或与水加成,在含有Ｃ=Ｃ与-CHO得化合物中欲用溴水检验C=C,应先将-CＨＯ用弱氧化剂(银氨溶液、新制Ｃｕ(OH)2氧化)等。 (二)有机物合成得途径 (1)一元合成路线：ＲCＨ=CH2→一卤代烃→一元醇→一元醛→一元羧酸→酯 (２）二元合成路线:RCH=CＨ2→二卤代烃→二元醇→二元醛→二元羧酸→酯(链酯、环酯、聚酯)。 (３) →酯 在实际合成题中, 解答有机合成题要注意：(1),:合成路线得原理正确、路线简捷、易于提纯、反应条件温与、具有较高得产率,原料低毒性、低污染、易得与廉价得等;（2)熟练掌握好各类有机物得组成、结构、性质、相互衍生关系以及重要官能团得引入与消去等基础知识。 (三)有机物合成得思路方法 （１)正向合成法:采用正向思维,结合原料得化学性质,寻找符合需要得直接或间接得中间产物,逐步推向目标物,其过程可用“原料→中间产物Ⅰ→中间产物Ⅱ……→目标物”来表示。 (2)逆向追溯法:采用逆向思维,按“目标物→中间产物Ⅰ→中间产物Ⅱ……→原料”得顺序确定合成顺序。 —CH3CH2Cl CH2COOH
氟树脂性能与加工应用_续25_
２００8年第１5卷第5期 化工生产与技术ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ !!!!!!" !" !!!!!!" !" 氟化工 氟树脂性能与加工应用（续２5） 钱知勉 （上海市塑料研究所，上海２０００９０） 摘要叙述了聚全氟乙丙烯和四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物在电子电气、化学、机械和食品等行业的应用。关键词 聚四氟乙烯；四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物；应用 中图分类号ＴＱ３２５．４ 文献标识码Ｃ 文章编号１００６－６８２９（２００8）０５－００17－０5 １０.2聚全氟乙丙烯 聚全氟乙丙烯（ＦＥＰ）是可热熔流动的氟树脂， 具有与ＰＴＦＥ相似的物理、化学、电气和热性能，属热塑性树脂，制品的透明性较ＰＴＦＥ高，主要用途集中在电气和化学领域。 10.2.1电子电气工业 10.2.1.1电线电缆 随着电子电气设备的小型化和高性能化，对电线提出了需耐高温、阻燃及介电常数ε低等要求。 ＦＥＰ电线的主要用途在计算机等电子设备的配线和 耐６００V 电气设备的绝缘电线、控制电缆和通信设备电缆等。 发泡率６０％～７０％的ＦＥＰ泡沫作电线绝缘层，则它的介电常数低于2.1，为1.3左右。ＦＥＰ电线性能见表１０－１２，不同聚合物绝缘体制作的同轴电缆信号传播速度见表１０－１３。 表１０－１２ ＦＥＰ电线的性能 表１０－１３同轴电缆的信号传播速度 １）相对传播速度＝１００ε-1/2 美国氟树脂的一大用途是制作Ｐlenum 电线电 缆的绝缘层。Plenum 电线由于耐高温、阻燃性优良、发烟低等原因，可以裸露铺设于堆有其他杂物的空间（如天花板和地板夹层），而在电线外不必用金属套管保护，而聚氯乙烯电线电缆，因耐温低就不能作为Ｐlenum 电线使用。 10.2.1.2薄膜 电绝缘用的ＦＥＰ薄膜可用于印刷线路、扁平电缆、计算机、变压器线圈、马达的耐热磁导线绝缘等，膜的厚度为１２～５００μm 。 ＦＥＰ膜经电晕放电或电子线辐射处理，能成为 捕集电荷的永久带电驻极体。把这种驻极体膜的一面蒸镀上金属，用作扩音器的振动膜，在磁带录音、收录机和助听器等家用电器上使用，质轻、小型、频谱宽、振动特性良、杂音少，长期使用驻极体电荷不衰减而动作稳定。 10.2.2化学工业 ＦＥＰ有良好的耐温、耐溶剂化学稳定性，可以用 作化学装置的衬里防腐材料。各种耐腐蚀管道的耐 热性见表１０－１４。 10.2.2.1衬里 ＦＥＰ衬里的设备有５类。 （１）管道及管件。在２端有法兰连接的钢管内插 入ＦＥＰ管，管端翻边与钢法兰贴合而成。ＦＥＰ管的 长度因热膨胀系数大通常取２～３m ，最大为5m ，直径从10~300mm ，管壁厚1.5~2.0mm 。这样的管壁厚度可以防止药液透过FEP 对金属管腐蚀。金属管上应设有直径1.5mm 左右的小孔排气，气孔的间距 900mm 左右。FEP 的管配件如弯头、十字头采用传递成型法加工。FEP 的衬里设备见图10-10。 （2）塔、槽及其附件。大型的塔、槽设备衬里采用FEP 片与玻璃布的复合片材，玻璃布的一面用粘合 绝缘体 ε相对传播速度 １） ＦＥＰ 2.169PVDF 7.038泡沫ＦＥＰ 1.388聚乙烯 2.3 66 Ω G Ω ε ·17 ·
(完整版)高考有机合成路线设计的常用方法资料
有机合成的文化的构成与训练 有机合成题，近几年的江苏高考题中，重现率几乎百分之百，从04年的“由丁二烯通过双烯合成，制备甲基环己烷”到05年的“以溴代甲基环己烷为原料合成6－羰基庚酸”，每年的命题方式、形式略有变化：04年重点在推断物质结构，书写结构简式和化学方程式；05年着重在设计合成流程图，具有新意，但难度太大；06年有所改进。 一、要讲技巧，更要讲思想。 ㈠有机合成的重要意义 有机合成是有机化学的核心。学习和研究有机化学的目的，最终是为了合成自然界已存在的和自然界并不存在而人为设计的具有特定结构，因而具有特定性能和用途的有机化合物以造福人类。现在已经发现的三千多万种物质中，绝大部分是科学家合成的有机物。 在1828年武勒开始有机合成直至本世纪60年代之前，人们一直是从原料开始，逐步经过碳链的连接和官能团的安装最后完成的。但由于没有通用的思维规范，其设计过程往往需要相当丰富的理论和实践经验，十分困难。1964年E.J.Corey首创用逆推的方式设计合成路线，由于他独特的操作方式，高度规范合成设计的程序，并使其具备了相对固定的逻辑思维推理模式，因而易学易用，大大推动了这一学科的发展。E.J.Corey也因此获得了1990年诺贝尔化学奖。 人们对有机产品的研究，已经达到一个较高的水准了。如果预测某种结构的有机物具有某项特殊用途，或特殊性质，接下来的问题就是如何寻找合适的原料，采用合理的合成路线，来合成该物质了，所以有机合成具有广阔前景。 ㈡有机合成路线的设计原则 ①原理正确、步骤简单（产率高） ②原料丰富、价格低廉 ③条件合适、操作方便 ④产物纯净、污染物少（易分离） 二、有机合成题的训练方法 首先要掌握“学情”，对症下药，进行针对性的讲解和训练；其次要用经典的例题，特别是近三年的高考题进行典型引导，以建构有机合成的“模型”；再次要充分利用各类有机框图题，进行逆向思维，即以这类题为“素材”，灵活地进行合成路线的训练。 ㈠学生中存在的问题 ①官能团的引入、消除“硬装斧头柄”。究其原因是学生有机基本反应类型掌握不扎实。 ②步骤先后随心所欲。究其原因是没有很好理解有关官能团的相互影响等知识。 ③合成“绕圈子”看不出是为了保护官能团。究其原因是思路狭窄，没有理解条件对反应进行的影响。 ④题给信息不能很好的吸收应用。究其原因是对题给信息解读不够，审题也不严密。当然，也和教师给学生相关的训练太少有关。不妨把经常出现的信息归纳整理给学生。 ㈡有机合成的常见题型 ①给定原料、指定目标分子，设计合成路线，要求书写化学方程式。 例如：以乙烯为初始反应物可制得正丁醇(CH3CH2CH2CH2OH)，已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成。下式中反应的中间产物（Ⅲ）可看成是由（Ⅰ）中的碳氧双键打开，分别跟（Ⅱ）中的2-位碳原子和2-位氢原子相连而得。（Ⅲ）是一种3-羟基醛，此醛不稳定，
PET塑料原料的性能和用途简介
基础知识之什么是“通用塑料”？ 通用塑料：通用塑料指的是力学性能和耐热性能较低不能作为结构材料但量大面广的塑料。 五大通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）。 常见的通用塑料 基础知识之什么是“工程塑料”？ 工程塑料 工程塑料指的是可作为结构材料的塑料。它与通用塑料并没有明显的界线，其主要品种有聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯、热塑性的聚氨酯、聚砜、聚芳砜(见聚砜)、聚苯硫醚及其他芳杂环聚合物等。也有人将氟树脂、超高分子量聚乙烯和所有热塑性的增强塑料，以及其它以此为基础的高分子共混物和改性的材料包括在内。 五大工程塑料 聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、热塑性聚酯。 工程塑料的特性 ①密度小，一般为钢铁的1/4，铜的1/9～1／5，铝的1/2。这对于全面减轻车辆、飞行器的重量有特殊意义。 ②比强度高，用玻璃纤维增强的工程塑料，其抗张强度与质量之比达1700～4000，而钢材仅为1600左右。 ③化学稳定性好，对酸、碱以及一般有机溶剂均有良好耐腐蚀性。 ④电绝缘性优良。 ⑤耐磨，具自润滑性，可减低摩擦系数。 ⑥耐热性和尺寸稳定性高。 ⑦抗冲击、抗疲劳性能优良。 常见的工程塑料
特种工程塑料 PET塑料原料的性能和用途简介 聚对苯二甲酸类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）。 PET,分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，故而具有较高的成膜性和成性。PET具有很好的光学性能和耐候性，非晶态的PET 具有良好的光学透明性。另外PET具有优良的耐磨耗摩擦性和尺寸稳定性及电绝缘性。PET做成的瓶具有强度大、透明性好、无毒、防渗透、质量轻、生产效率高等因而受到了广泛的应用。PBT与PET分子链结构相似，大部分性质也是一样的，只是分子主链由两个亚甲基变成了四个，所以分子更加柔顺，加工性能更加优良。 聚对苯二甲酸类塑料的主要用途有： 薄膜片材方面：各类食品、药品、无毒无菌的包装材料；纺织品、精密仪器、电器元件的高档包装材料；录音带、录象带、电影胶片、计算机软盘、金属镀膜及感光胶片等的基材；电气绝缘材料、电容器膜、柔性印刷电路板及薄膜开关等电子领域和机械领域。 包装瓶的应用：其应用已由最初的碳酸气饮料发展到现在的啤酒瓶、食用油瓶、调味品瓶、药品瓶、化妆品瓶等。 电子电器：制造连接器、线圈绕线管、集成电路外壳、电容器外壳、变压器外壳、电视机配件、调谐器、开关、计时器外壳、自动熔断器、电动机托架和继电器等。 汽车配件：如配电盘罩、发火线圈、各种阀门、排气零件、分电器盖、计量仪器罩壳、小型电动机罩壳等，也可利用PET优良的涂装性、表面光泽及刚性，制造汽车的外装零件。 机械设备：制造齿轮、凸轮、泵壳体、皮带轮、电动机框架和钟表零件，也可用作微波烘箱烤盘、各种顶棚、户外广告牌和模型等。 ABS塑料的特点和基础知识介绍 ABS塑料 化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 英文名称:Acrylonitrile Butadiene Styrene
氟树脂性能与加工应用_续26_
氟树脂性能与加工应用（续26） 钱知勉 （上海市塑料研究所，上海200090） 摘要叙述了聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共 聚物和聚氟乙烯在各行业的应用。 关键词聚偏氟乙烯；聚三氟氯乙烯；乙烯-四氟乙烯共聚物；乙烯-三氟氯乙烯共聚物； 聚氟乙烯；应用 中图分类号TQ325．4文献标识码C文章编号1006－6829（2008）06－0008－06 10.4聚偏氟乙烯 聚偏氟乙烯（PVDF）具有通用热塑性树脂的加 工特性，可以挤出管材和片膜。注塑泵壳和阀件以及 粉末涂层。PVDF坚韧的机械性能、耐药品性，以及 特殊的电气性能，使它在耐腐蚀和电气领域获得广 泛应用。 10.4.1耐蚀耐热 PVDF粉末涂层、片材衬里、直管的管道衬里及 泵、阀制品等在化工、钢铁、冶金、食品、药品和半导体工业得到应用。PVDF在药液中浸出的金属离子少，使它在超纯水制造中用作管道和贮槽等的内衬材料。 PVDF粉末涂膜的厚度0.8~1.5mm，可以通过静电涂装或流动床浸渍法制取，作衬里的片材厚1.0 mm。也可把PVDF片与玻璃布复合后作衬里材料。PVDF挤出管插入钢管后再2端翻边，法兰连接。 PVDF挤出棒直径3～100mm，挤出板厚度2～100mm。注塑成型PVDF隔膜阀、蝶阀、球阀和止逆阀等的阀件。PVDF的塔、槽、电镀槽在－40～120℃下用，也可加工成耐热150℃的杀菌容器、耐酸泵、管配件、多孔板、温度计保护管等耐腐蚀零部件。10.4.2电气电子 PVDF作为绝缘体因耐热性中等，仅作A级~E 级的绝缘材料，但PVDF包覆电线的明显优点是经得起重载荷的切割，不易为载荷切断。见表10－19。 PV DF的耐磨性优，可减薄电线包覆层的厚度，在小型化设备的高密度配线时能提高可靠性而被用于计算机和通信机。美国PVDF电线也被用作P lenum电线。PVDF的高介电常数ε，耐电压、自熄性，使它用作电容膜时能使电容器小型化，但因tgδ大，只宜作直流电容，而且ε随温度而变，使它的使用温度范围较窄，所以PVDF膜不像聚酯膜那样普及，只用在小型化设备，如复印机等蓄积直流高压电源的电容器就需要PVDF电容膜。 PVDF的压电膜、热电膜的压电率、热电率及电气机械结合系数等固有物性，虽不一定优于无机物陶瓷，但它具有可挠性、容易薄膜化和大面积化等特点，能加工成任何形状，适宜在扬声器和大型压电传感器中使用。与无机压电体相比，PVDF的ε小而压电电压常数大，产生高阻抗适用于FET晶体管。PVDF的低密度、低弹性模量，它的声特性阻抗（音速×密度）接近于水生体的数值（Z＝1.5×106kg/(cm2·s)），声音在水生体界面不损耗，这个效果弥补了电气机械结合常数低的缺陷，而被用于医用超声波探头、水下测音器、漏水检查器、含水听诊器和水中地震检波器等。 PVDF压电、热电膜的应用见表10－20。 10.4.3耐老化 PVDF的耐气候老化性优良、被广泛用作户外涂料，也用PVDF与其他树脂的复合成膜，如表层为PVDF，中间层为聚丙烯酸酯，基材为PVC构成的3层复合材料；也有表层为PVDF，基材为聚丙烯酸酯材料 PVDF0.20242424242424241 PTFE0.19241 FEP0.19241 PA6100.2024242421 PVC0.201 绝缘层厚 度/mm 各载荷（N）的切断时间/h 2030405060708090表10－19室温下PVDF包覆电线的耐切断性 钱知勉氟树脂性能与加工应用（续26）氟化工!!!!!!" !"!!!!!!"!"氟化工 ·8·