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1、可熔性聚四氟乙烯（PFA）制備及性能研究王漢利山東華夏神舟新材料有限公司2016.09.09目錄PFA簡(jiǎn)介團(tuán)省委工作PFA制備及表征一二三PFA性能評(píng)價(jià)神舟公司簡(jiǎn)介四一、PFA簡(jiǎn)介主鏈為類(lèi)似聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈為--OC3F7PFA是四氟乙烯(TFE)和全氟丙基乙烯基醚(PPVE)的共聚物結(jié)構(gòu)通式為：--（CF2-CF2-CF（-OC3F7）-CF2）--幾乎具有PTFE的所有優(yōu)良性能，還可以熔融加工。高溫機(jī)械強(qiáng)度比PTFE高2倍左右。一、PFA簡(jiǎn)介表1DuPont公司PFA樹(shù)脂發(fā)展歷程年份PFA品級(jí)PFA分子特點(diǎn)1973年TeflonPFA340普通級(jí)TeflonPFA3501986
2、年TeflonPFAEC分子鏈末端為-CONH2的高純級(jí)1989年TeflonPFAHG分子鏈末端為-CF3的高純級(jí)1995年TeflonPFAHP較小球晶尺寸的高純級(jí)2000年TeflonPFAHPPlus最小球晶尺寸（≤5μ）的高純級(jí)一、PFA簡(jiǎn)介PTFE分子結(jié)構(gòu)模型PFA分子結(jié)構(gòu)與PTFE相比，在于PFA分子結(jié)構(gòu)中含有側(cè)鏈-OC3F7PFA分子結(jié)構(gòu)模型主鏈具有四氟乙烯的結(jié)構(gòu)，賦予聚合物優(yōu)異的耐高低溫性，PPVE的引入，顯著改善了高分子鏈的柔順性，降低了PFA的結(jié)晶度，可用熱塑性的加工方法進(jìn)行加工。耐高溫性可熔融加工性絕緣性耐候性化學(xué)惰性自熄性PFA一、PFA簡(jiǎn)介由于PFA兼有PTF
3、E和FEP的性能，使其在很多行業(yè)具有重要的應(yīng)用。PFA的應(yīng)用半導(dǎo)體工業(yè)半導(dǎo)體工業(yè)焊接PTFE輸送高純液體管道太陽(yáng)能裝置包覆材料化學(xué)工業(yè)電子電氣工業(yè)靜電復(fù)印（軸承）一、PFA簡(jiǎn)介一、PFA簡(jiǎn)介PFA應(yīng)用舉例性質(zhì)PTFEPFAFEPETFEECTFEPVDFPCTFE相對(duì)密度2.182.152.151.741.681.772.13拉伸強(qiáng)度/MPa14-4828-3119-3542-4741-5431-4336.5斷裂伸長(zhǎng)率/%200-450280-400250-330420-460200-300300-450150熔點(diǎn)/℃327305260267240171212最高連續(xù)使用溫度/℃2602
4、60200150150-170130132介電常數(shù)103Hz2.12.12.12.62.57.72106Hz2.12.12.12.62.596.43耐化學(xué)溶劑極好極好極好極好極好很好好極限氧指數(shù)/%＞95＞95＞95316043100表2幾種氟塑料主要性能對(duì)比一、PFA簡(jiǎn)介表3管材級(jí)PFA國(guó)內(nèi)外牌號(hào)對(duì)比廠家牌號(hào)融指/（g/10min）樹(shù)脂形態(tài)杜邦Teflon3455.0粒料大金AP-2205.0粒料3M6505TZ5.0粒料山東華夏神舟DS7015.0粒料國(guó)內(nèi)外PFA部分牌號(hào)對(duì)比一、PFA簡(jiǎn)介表4線纜級(jí)PFA國(guó)內(nèi)外牌號(hào)對(duì)比廠家牌號(hào)熔指/（g/10min）樹(shù)脂形態(tài)杜邦Teflon420P2
5、0.0粒料大金AP-20120.0-30.0粒料3M6525TZ25.0粒料山東華夏神舟DS70820.0粒料國(guó)內(nèi)外PFA部分牌號(hào)對(duì)比一、PFA簡(jiǎn)介二、PFA制備與表征工業(yè)上多用乳液聚合的方式進(jìn)行生產(chǎn)，還可用超臨界CO2的聚合方式?！橐壕酆希壕酆希ㄈ橐壕酆希郏C(jī)械破乳）→洗滌（除掉分散劑等雜質(zhì)離子）→燒結(jié)（除掉水分及小分子）→造?！b?！R界CO2不用有機(jī)溶劑，聚合物中的不穩(wěn)定端基含量低，能制得高純度、高穩(wěn)定的PFA。1、PFA制備2、PFA結(jié)構(gòu)及性能表征（1）紅外表征圖1PFA紅外譜圖圖1是以無(wú)機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑制備的PFA紅外譜圖，在993cm-1和1333cm-1處有明顯
6、的吸收峰，分別歸屬于PPVE單元中-C-O-C和-CF＜基團(tuán)的特征峰，在2367cm-1處的寬吸收峰為在1152cm-1和1215cm-1處吸收峰的組合峰。二、PFA制備與表征二、PFA制備與表征紅外分析從2000cm-1～1500cm-1區(qū)域放大圖看到，在1794cm-1和1884cm-1有明顯吸收，這說(shuō)明以無(wú)機(jī)過(guò)氧化物引發(fā)劑制備的PFA中含有不穩(wěn)定的羧基（1794cm-1）和酰氟（-COF，1884cm-1）端基，但是從吸收峰的強(qiáng)度來(lái)看，羧基的吸收峰強(qiáng)度明顯大于酰氟基團(tuán)的吸收峰強(qiáng)度，說(shuō)明PFA中含有的羧基數(shù)目遠(yuǎn)大于酰氟基團(tuán)的數(shù)目。圖2PFA紅外局部放大圖二、PFA制備與表征（2）核磁
7、表征圖3PFA核磁氟譜（3）熔點(diǎn)圖4神舟PFA的DSC曲線從DSC譜圖上的熔融峰可知，PFA的熔點(diǎn)為306.5℃，結(jié)晶峰的半峰寬高為5.8℃，且峰形尖而窄，意味著PFA的分子量分布較窄。二、PFA制備與表征從DSC譜圖上的熔融峰可知，國(guó)外PFA的熔點(diǎn)為311.5℃，比神舟略高，結(jié)晶峰的半峰寬高為4.9℃，比神舟PFA半峰寬小，且峰形尖而窄。圖5國(guó)外PFA的DSC曲線二、PFA制備與表征二、PFA制備與表征（4）熱失重分析（TGA）圖
