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含氟聚合物家族：PTFE、PFA、PVDF、FPI、FKM、FEVE、PFPE、FEP、FPEN.......

发布单位：　发布人：admin　发布时间：2023/9/15 9:25:28　关注度：
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含氟聚合物由含氟原子的单体通过均聚或共聚反应而得，由于C-F键极短、键能极高，含氟聚合物相较于一般聚合物产品拥有独特的性能优势。首先，键能极高的氟碳键赋予了聚合物主链骨架的稳定性，含氟聚合物普遍拥有较好的耐候性；其次由于氟原子自身原子半径小，使其拥有一些特别的表面性质，如不粘性，低摩擦性，防水及防腐蚀性等；另外氟原子自身较低的极化率使其拥有优良的电学及光学性质，如高绝缘性、低介电常数以及高透光性。
含氟聚合物主要分为氟树脂、氟橡胶以及其他含氟聚合物等，PTFE、PVDF、FEP是氟树脂材料最主要的产品，占据全球90%以上的氟树脂材料市场，氟橡胶主要包括聚烯烃类氟橡胶、亚硝基氟橡胶、四丙氟橡胶、磷腈氟橡胶以及全氟醚橡胶等，其他含氟聚合物包括含氟聚氨酯、含氟聚酰亚胺、含氟丙烯酸酯聚合物、含氟环氧树脂、聚醚酮、含氟聚酯、含氟聚酰胺等。
本文将简单介绍一下PTFE、PVDF、ETFE、PFA、ECTFE、PCTFE、PFSA、FPI、PDD-TFE共聚物、FEVE、FEP、PVF、THV、含氟聚氨酯、含氟聚碳酸酯、氟橡胶、PTFS、含氟丙烯酸酯聚合物、全氟聚醚、含氟聚酯、含氟聚芳醚、含氟聚芳醚腈等含氟聚合物的性质及用途。

聚四氟乙烯
聚四氟乙烯商品名为“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”、"4F" 等，是当之无愧的“塑料王”。
PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种结晶性聚合物，熔点327 ℃，熔融黏度很大，380℃时达1010Pa?s，不便于成型加工，密度为2.13～2.19克/立方厘米。PTFE具有优异的耐化学品性，其介电常数为2.1，损耗因数低，在很宽的温度和频率范围内是稳定的。
此外，PTFE从低温到高温（-196℃～260℃）的机械性能都很好，抗冲强度高，但拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性比其它工程塑料差，因此有时需对其改性，加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。

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 PTFE垫片

值得注意的是，PTFE的摩擦系数几乎比任何其它材料都低，具有很高的氧指数（OI），极限氧指数（LOI）高达95%，主要应用于防腐、防腐管道及配件、换热器、机械、 电子电器、医用材料、微粉等方面。

含氟聚酰亚胺（FPI）
含氟聚酰亚胺（FPI）是指是主链含有酰亚胺环的化学结构高度规整的刚性聚合物，是由含氟二酐和含氟二胺通过熔融缩聚或溶液缩聚反应生成含氟聚酰胺酸（FPAA），再经酰亚胺化得到的高分子材料。
相比传统PI，FPI在继承了传统PI高强度、耐高温、耐形变、耐弯折等特点的基础上，兼具透明性好、电绝缘性好、介电常数低等特点，而它在OLED显示领域应用广泛，主要用在对透光率要求较高的场景，如盖板薄膜、触控层（TSP）薄膜、高透支撑膜等。

按照化学结构，FPI可分为二苯醚型FPI、均苯型FPI、苯酮型FPI、联苯型FPI；按照性能可以分为含氟聚醚酰亚胺（FPEI）、含氟聚酰胺亚胺（FPAI）等；按照含氟基团可分为全氟PI和部分含氟PI两种。
近些年，FPI在括柔性OLED显示、电子器件散热等高端领域得到应用，市场需求持续攀升，但FPI核心技术仍旧集中在美国和日本等国家，全球约有九成左右的FPI由日本生产。FPI生产技术复杂，需要的原材料种类较多，当前国内对于技术壁垒较低的单体原料，如联苯四甲酸二BPDA、均苯四甲酸二酐PMDA已经实现大规模生产；对于较为特殊的单一，如六氟二酐6FDA也逐步打破外企垄断。

三氟氯乙烯－乙烯基醚共聚物（ FEVE ）
FEP是由四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的一种结晶性聚合物。FEP结晶物的熔化点为304℃，密度为2.15克/立方厘米，它是一种软性塑料，其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。
FEP是化学惰性材料，在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数（2.1）。该材料不引燃，氧指数高达95%，可阻止火焰的扩散，还具有优良的耐候性，摩擦系数较低，从低温到392℃均可使用。  
 
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聚全氟乙丙烯管

FEP分子式该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品，用作流化床和静电涂饰的粉末，也可制成水分散液。FEP半成品有膜、板、棒和单纤维，其主要用于制作管道和化学设备的内村、滚筒的面层及各种电线和电缆，如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已用作太阳能收集器的薄涂层。

聚三氟氯乙烯（ PCTFE ）
PCTFE是由三氟氯乙烯自由基引发聚合的重复单元线性主链的聚合物，最早由德国IG Farben公司的Schloffer 和Scherer在1934年首次制备得到。1937年，德国I.G.Farbenindustrie公司发表了首篇制备报告，其后美国在执行曼哈顿计划过程中，对PCTFE的性能作了大量的研究工作，1942年美国宣布研制成功，并于1946年投产。

当时PCTFE主要用于分离铀同位素气体扩散材料，1949年产品有市售，1957年美国3M公司以“kel- F”商标大量出售PCTFE树脂。前苏联从1950年～1951年开始生产PCTFE树脂。此后，法国产品“Voltalef”、日本“Dai-flon”、德国“Gostaflon”相继问世。
 
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聚三氟氯乙烯管 

我国在1959年开始研制PCTFE树脂，1960年试制成功，1966年建成年产25吨PCTFE树脂的生产装置。
聚三氟氯乙烯简称PCTFE，是由三氟氯乙烯经聚合而成的热塑性氟树脂，低分子量的是液体或蜡状物，高分子量的是白色固体或分散液。
PCTFE聚合物成链状，其晶体结构属于六方晶系。PCTFE分子中碳骨架被氟原子和氯原子紧密包裹，有效阻止了碳骨架外露，因此PCTFE具有良好的耐化学腐蚀性能和化学惰性，仅在高温下被熔融碱金属或氯磺酸破坏。

分子结构中的F原子使聚合物具有化学惰性, Cl原子则使聚合物具有透明性、热塑性与硬度，因此PCTFE是具有高度稳定性、耐热性、不燃性、不吸湿性、不透气性以及惰性的优质热塑性树脂。分子结构中C-Cl键的存在，使得PCTFE除耐热性及化学惰性较聚四氟乙烯 (PTFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物 (FEP)稍差外，硬度、刚性、耐蠕变性均较好。
PCTFE具有优异的阻隔气体的能力，其膜产品的水蒸汽透过性在所有透明塑料膜中是最低的。PCTFE电性能与其它全氟聚合物相似，但介电常数和损耗因数稍高，尤其是在高频时。
PCTFE可制作厚的（3.175mm）光学透明制件，可制成用于模塑和挤塑的粒料，制成的膜厚度为0.0254mm～0.254mm，亦可制成棒和管材。
PCTFE在机械、电子电器、化学工业、医疗器械、军事、核能等领域均有着广泛的应用。在机械领域，PCTFE主要用于高真空系统的密封材料、透明配管及水准仪、尺寸精度高的机械零部件等。

聚偏氟乙烯（PVDF）
PVDF是指偏氟乙烯（VDF）的均聚物或VDF与少量含氟乙烯基单体的共聚物，含氟量60%左右。

PVDF树脂具有优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化、耐气候、耐紫外线和耐高温辐射的性能，同时抗拉伸强度和抗冲击强度优良，硬度高且耐磨，热变形温度高，抗蠕变疲劳性能佳，其使用温度范围为-60~150℃，是一种强而韧的结构材料。
 
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PVDF板材

PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。

PVDF良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜、粘结剂等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF需求增长最快的市场之一。

可熔性聚四氟乙烯（PFA）
PFA又称"全氟烷氧基氟塑料"，与PTFE一样，也是全氟化的氟塑料，它保持了PTFE的一切优异性能。与PTFE不同的是，PFA可以在较低温度下进行熔融加工。
PFA为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物，熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比几乎无变化。
PFA长期使用温度为-80℃—260℃，有极好的耐化学腐蚀性，是摩擦系数最低的塑料之一，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响。
PFA其耐化学药品性与聚四氟乙烯相似，比偏氟乙烯好；抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好，拉伸强度高,伸长率可达100-300%；介电性好,耐辐射性能优异。此外，PFA还具有生理惰性,可植入人体内。
 
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PFA管

PFA适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件，还可用于高温电线、电缆绝缘层，防腐设备、密封材料、泵阀衬套和化学容器。

乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）
乙烯—四氟乙烯共聚物简称ETFE或F40，ETFE是最强韧的氟塑料，在保持了聚四氟乙烯良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，它的耐辐射和机械性能有很大程度地改善，拉伸强度可达到50MPa，接近聚四氟乙烯的两倍，更主要的是其加工性能得以大大提高，特别是它和金属表面的附着力表现突出，使氟塑料和钢的紧衬工艺真正得以实现。

ETFE是一种乙烯—四氟乙烯的共聚物，不仅具有优良的抗冲击性、导电性、热稳定性和耐化学腐蚀性，而且机械强度高、加工性能好，广泛用于化工、电子通讯、设备制造、航空航天等领域。
 
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现代建筑中的ETFE膜

另外，ETFE膜为现代建筑提供了一个创新解决方案。由这种膜材料制成的屋面和墙体质量轻，只有同等大小的玻璃质量的1％；韧性好、抗拉强度高、不易被撕裂，延展性大于400％；耐候性和耐化学腐蚀性强，熔融温度高达200℃，并且不会自燃。

四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯共聚物（THV）
四氟乙烯—六氟丙烯—偏氟乙烯的共聚物（THV）除具有氟塑料耐候性、不燃性、不粘性外，还可以像常见聚合物一样容易加工，是一种极具发展前景的氟塑料。
THV加工温度低、加工温度区间宽、加工温度远低于分解温度，可以适应于挤出、共挤出、注射模塑和吹塑模塑、层压薄膜、浸渍、涂覆和共混等多种加工方式，可生产出膜、管、容器、异型材料和模塑材料。

THV氟塑料是目前商品化最柔软的氟塑料，利用其特性与其他塑料或弹性体制备多层次结构制品，柔韧性优异；THV氟塑料耐化学性能优越，对许多腐蚀性化学品有极好的防渗透功能；THV氟塑料具有极好的光透明性和低折射率，可以允许从紫外线到红外线所有频率光的穿透，由于其低折射率和高柔韧性是塑料光导纤维包覆的理想材料。

THV氟塑料自身容易粘接，也容易与其他材料粘接，无需表面处理就能与其他材料很好粘合；THV比其他氟塑料更容易用辐射交联提高其高温性能。THV是典型的对电子束敏感材料，用一定辐射量，可以明显提高材料拉伸强度。

另外，THV氟塑料还具有良好的溶解性能，通过加入化学试剂方法可以实现化学发泡等特性。
由于具有众多的优异性能，THV氟塑料的新用途源源不断地被开发出来，比如燃油控制、安全玻璃、电线电缆、吹塑模塑制品、光控制等。随着科学进步与发展，THV氟塑料的应用不断被开发出来，应用领域十分广阔，目前已经开始应用的还有太阳能电池膜、建筑膜、柔性化工储槽管线、有腐蚀性液体流过的化工反应管线和传送管线、柔性用于特殊领域的聚合物软管与容器。

三氟氯乙烯－乙烯共聚物（ ECTFE ）
ECTFE是乙烯和三氟氯乙烯共聚物，对极大多数的无机、有机化学品以及有机溶剂有非凡的抗腐蚀能力。直到目前，除了氯化熔融碱或热的胺类(例如苯胺、二甲胺)，没有一种溶剂能在120℃以下侵蚀ECTFE。与其他热塑性塑料相比，ECTFE在高温下的耐氯和氯衍生物的性能，特别突出。

ECTFE具有优良的耐腐蚀性能、极低的渗透率、优良的电性能与表面的极端光滑，可在低温到149℃的温度范围内安全使用。

ECTFE不但具备突出的抗冲击性能，而且是一种具备相当机械强度的坚韧材料。

ECTFE制成品的表面，类似于玻璃，能阻止微生物的增生，提供了明显的卫生优势。美国Ausimont公司提供了一个有趣的试验结果：在放大1000倍条件下，把“HALAR”树脂衬里表面与PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)以及PVC(聚氯乙烯)塑料相比前者的表面仍呈现光滑，在有凹坑等部位被发现的细菌相当少，而其余3种塑料表面则显示了粒状和凹凸不平的表面，而且细菌要多得多。
由于这些优异的性能，ECTFE被广泛应用于化工、石油的排水、洗涤、污水处理系统，以及装置的化学清洗系统，化学药品的分配系统等方面。

聚氟乙烯（PVF ）
聚氟乙烯是白色粉末状部分结晶性聚合物。熔点190-200℃，分解温度210℃以上，长期使用温度-100-150℃。PVF是氟乙烯均聚物，分子量6万～18万。是氟塑料中含氟量最低、比重最小、价格也最便宜的一种。

PVF具有晶体结构、高透明度（可透过紫外线）、高电绝缘性能、高坚韧性、优良耐化学品、抗老化和耐腐蚀性能，常被制成PVF薄膜。

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 PVF膜用于光伏背板

PVF薄膜对日照、化学溶剂、酸碱腐蚀、湿气和氧化作用的抵抗力和耐久性提高显著。制成的薄膜，可用作农用薄膜、材料的保护膜、包装油脂和腐蚀性物质，也可用作电绝缘材料等。

含氟聚氨酯
聚氨酯（PＵ）是一种以氨基甲酸酯基团为重复单元的大分子聚合物，具有优良可控 的强度和加工性、弹性和硬度等等，因此而用途十分广泛，包括软、硬泡沫塑料与弹 性橡胶，油漆、涂料与合成纤维、胶粘剂等等，应用于衣、食、住、行等国民生活的 各大领域。

不过，单一的聚氨酯材料虽然具有良好的硬度、弹性，但是其耐水性以及耐候性较 差，因此，通常需要通过共聚或者共混的方法对其改性，在保持其优良力学性能的前提下，提高其耐水性及其他表面性能。其中，通入引入氟原子是比较好的一个方法。

氟原子的电负性大、原子半径小且C-F键键能高，使得含氟聚合物优异的耐热耐氧化性、电学性能以及光学性能，将氟元素引入聚氨酯不仅可以降低聚合物的表面自由能，赋予材料优良的耐水及耐油表面，还能降低材料的摩擦因数、介电常数及折光指数，提高聚合物的耐热耐氧化性能及阻燃性，使含氟聚氨酯不仅在功能涂料如耐候防腐涂料、抗沾污涂料方面有重要的应用前景，而且在低介电常数微电子绝缘材料、航空材料、建筑防腐、生物医用材料、文物保护等方面也极具应用潜力。

氟橡胶
氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体，它不仅具有较好的力学性能，而且有很高的耐高温、耐油及耐多种化学药品侵蚀的特性，综合性能特别优异，所以它的应用范围广泛，尤其大量用于特殊密封制品的生产，是现代航空、导弹、火箭，宇宙航行等尖端科学技术及其他工业（如汽车）方面不可缺少的材料。
 
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全氟醚橡胶

按照组成不同，氟橡胶可分为FKM、FEPM、FFKM、AFMU、FZ、PZ等氟醚橡胶和亚硝基氟橡胶等几大类。

FKM主要包括26型氟橡胶、246型氟橡胶、偏氟醚橡胶等。

全氟橡胶（FFKM）是由四氟乙烯同全氟烷基乙烯基醚或全氟甲基乙烯基醚单体组成的共聚物，具有最全面的耐化学腐蚀性能，可以抵抗很多种化学品的腐蚀，广泛应用于航空航天、半导体、油气开采、化学工业和制药工业等其他橡胶不能胜任的恶劣工况。

四丙氟橡胶（FEPM）是四氟乙烯与丙烯通过乳液聚合生成的共聚物，对各类车用燃油、润滑油、刹车油、矿物油和硅油等具有良好的稳定性，耐化学药品性，特别是耐高浓度酸、碱、强氧化剂性能优异，耐高压水蒸汽，耐水以及电绝缘性能优良，透气性小，使用温度在-400~200摄氏度之间，可以制成制作板材、垫圈、胶管、辊筒、O形圈、隔膜、阀片、电线、瓶塞等制品，广泛用于汽车、石油、纺织、化工及食品工业领域。

全氟醚橡胶（FFKM）是当今最耐高温（最高可达325℃）和最耐化学介质（1 800多种）的合成弹性体，也是最昂贵的合成弹性体，最早于上世纪60年代末被杜邦公司开发用作耐液体火箭燃料的密封材料。

氟化磷腈橡胶（FZ）是氟代烷氧基磷腈弹性体的简称，由于聚合物主键没有C-C和C-H键，所以氟化磷腈橡胶呈现出极好的耐热老化性和耐臭氧性，可以在170℃下长期使用；FZ具有良好的耐低温性能，其脆性温度为-68℃，具有优异的低温弹性。FZ还具有优良的耐低温特性、耐屈挠疲劳特性、耐油性、耐药品性和阻燃性。

含氟丙烯酸酯聚合物
丙烯酸酯聚合物原料易得、工艺简单、 成本低廉，且具有良好的成膜性能及物理机械性能，广泛应用于皮革、纺织、纸张、材料保护、建筑涂料等领域，但其疏水疏油性、耐候性等诸多性能有待提高。

氟原子电负性大半径较小，直径比氢原子稍大，且C-F键能比C-H键大得多，可有效降低水的表面张力；同时，氟原子易包住碳原子和碳链，其他原子难以楔入，使得聚合物溶液更加稳定，耐酸耐碱耐高温。由于氟原子的引入，含氟丙烯酸酯聚合物具有优异的稳定性、高表面活性，其成膜具有良好的脂溶性、疏水性和耐擦拭、自清洁性等，并且具有一定的生理活性。因而，含氟丙烯酸酯聚合物相对于非氟丙烯酸酯聚合物，其应用领域有较大的扩展，应用前景广阔。

含氟丙烯酸酯聚合物可分为含氟丙烯酸酯均聚物、含氟丙烯酸酯共聚物。虽然含氟丙烯酸酯的均聚物具有良好的拒水拒油性能，但由于其成本较高，因此常把含氟 丙烯酸酯单体与其它非氟丙烯酸酯单体、其他不饱和单体、交联单体及功能性单体共聚，这样得到的聚合物除具有含氟丙烯酸酯均聚物的防水防油性能外，其性能更为优良。

含氟丙烯酸酯单体种类较多，其中常见的氟烷基丙烯酸酯、氟烷基丙烯酸甲酯，包括（甲基）丙烯酸全氟烷基酯、（甲基）丙烯酸含杂原子全氟烷基酯、（甲基）丙烯酸全氟酰胺酯、（甲基）丙烯酸全氟磺酰胺酯、全氟烷基乙基丙烯酸酯、丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸十二氟庚酯等，其他单体主要是含氟的乙烯基单体。全氟烷基丙烯酸酯单体中烷基链碳原子长度对聚合物的疏水、疏油及其他性能有很大影响，一般侧链碳原子数大于6时有较好的性能，但是碳原子数大于6的全氟烷基化合物很难在环境中降解，所以其应用受到很大的限制。

含氟聚碳酸酯
聚碳酸酯（PC）主要指双酚A型PC，是分子链中含有碳酸酯基的一类性能优良的热塑性工程塑料，被广泛应用于汽车、照明、电子电气、建筑、通讯设备、包装等领域，但随着PC在航空航天、高分子薄膜和光导材料等高性能材料领域的逐渐渗透，人们对其性能提出了更高的要求，引入氟原子是有效提高聚碳酸酯性能的方法。

以双酚AF为原料合成的双酚AF型PC，由于引入了氟元素，增加了分子间的作用力，提高了分子链的刚性，可使PC的多重性能得到有效改善，具备很大的开发前景和应用价值。

P(VDF-co-CTFE)
P(VDF-co-CTFE)共聚物是上世纪50年代因军事用途而开发的一种含氟聚合物，1955年左右由Kellog公司实现了商品化，牌号为Kel® F trademark。

通过调节CTFE的含量，可以调整共聚物的玻璃化转变温度，使其介于PVDF（-40 ℃）和 PCTFE（45 ℃）之间。由于CTFE单体的引入，该共聚物的结晶度非常低，具有更好的韧性，因此特别适合石油开采（海底和陆上）或者天然气开采的流体输送管道的内衬，对管道起到良好的保护作用。

P(VDF-co-TrFE）
P(VDF-co-TrFE) 在常温下是一种半结晶型的热塑性塑料，VDF摩尔分数在20～50%之间的P(VDF-co-TrFE)具有较大的Pr，经高电场或热极化后，它的d31和d33分别可以达到甚至高于25和-25 pC/N，优于β相PVDF的压电性。而且，和传统的铁电压电材料相比，P(VDF-co-TrFE)具有较高的机电耦合系数(kt)。

P(VDF-co-TrFE)压电材料是一种经特殊加工后能将动能转化成电能的材料，可以用来制作换能器、水听器、医用超声成像、扬声器、麦克风、热释电传感器、压力传感器、应变传感器、振动控制、加速度传感器、捕能系统、新型不易失存储器。在国防、环境、农业、工业监测和控制、建筑物自动控制、安全和财产跟踪等领域发挥着独特作用。与传统的单晶和陶瓷压电材料相比，它具有良好可塑性、较低的弹性模量，可以通过简单的制备工艺做成各种形状，如薄膜、纤维和块体等。

聚三氟苯乙烯
聚三氟苯乙烯（PTFS）是三氟苯乙烯（TFS）的均聚物，可以看作PTFE重复单元的一个氟原子被苯环取代的产物，是近几年含氟聚合物的研究热点之一。

与聚四氟乙烯（PTFE）相比，PTFS物理性质差别很大。PTFE的耐热性、耐溶剂性和耐磨性都很好，且结晶度很高，而PTFS虽然玻璃化转变温度（Tg）可以达到 210℃，但耐溶剂性很差，且可以溶解于多种溶剂中。PTFS的结晶度很低，在常温下是一种脆性的聚合物，因此PTFS的耐磨性也不好。

不过，将PTFS的官能化可赋予其更丰富的性能和应用，如引入磺酸基团可制备阳离子交换膜， 引入硝酸基团可获得更高双折射率的光学补偿膜。PTFS的官能化方法主要有两种，第一种方法是先合成官能化的TFS单体后共聚得到含氟聚合物，但合成取代的TFS单体过程较复杂，且易发生环化二聚反应，第二种方法是将基团引入PTFS中，但可引入的官能团种类有限，易发生交联等副反应，需要严格控制反应条件。

全氟磺酸树脂
全氟磺酸树脂具有耐热性好、化学稳定性优、机械强度高、热熔融加工性好等优点，是已知最强固体超强酸。在现代工业上，全氟磺酸树脂的主要用途是制造薄膜。

一般是将带有磺酸基的全氟乙烯基醚单体与四氟乙烯进行共聚，得到全氟磺酸树脂。由于全氟磺酸树脂分子中引入电负性最大的氟原子，产生强大的场效应和诱导效应，从而使其酸性剧增。与液体超强酸相比，用作催化剂时，易于分离，可反复使用，且腐蚀性小，引起公害少，选择性好，容易应用于工业化生产。
 
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全氟磺酸树脂

全氟磺酸树脂通常都是在加热到熔融状态后（一般温度控制在160-230℃之间）进行挤塑成膜的，成单膜后还需加热到软化状态进行复合和增强，所以作为全氟离子膜主要基体材料的全氟磺酸树脂必须具有能熔融加工的性能。全氟磺酸树脂具有良好的热稳定性，它可以在200℃左右的温度下长时期保持稳定。

现阶段，全氟磺酸树脂主要用于加工质子交换膜与离子交换膜，质子交换膜可应用于燃料电池、液流电池隔膜领域，离子交换膜可应用于氯碱工业、电解制氢、废酸回收等领域。

受益于全球能源结构调整，新能源汽车产业快速发展，拉动燃料电池需求不断上升。质子交换膜是燃料电池的核心组成部分之一，而全氟磺酸树脂是制造质子交换膜的关键材料，因此其市场需求快速增长。

氟硅橡胶
氟硅橡胶是在有机氟和有机硅两种材料基础上发展而来的新材料，其弥补了有机硅材料的耐油、耐化学腐蚀和耐极端低温性能方面的不足，实现了有机硅材料和有机氟材料的优势互补。氟硅橡胶所用基础聚合物主要为聚三氟丙基甲基硅氧烷，其主链仍由硅氧键构成，但硅原子上的部分甲基被含氟有机基团（通常为三氟丙基）取代。

氟硅橡胶集合了高键能的硅氧键和对碳碳键具有屏蔽效应的碳氟键，表现出优异的耐高低温、耐环境老化、耐油和耐化学腐蚀等性能，一经研制成功便应用到航空领域。目前，氟硅橡胶主要被制成密封材料用在汽车工业、石油化学工业、航空、军事等领域。

含氟聚酯
含氟聚酯是指普通聚酯链中部分碳原子的氢被氟取代的一类聚酯。依据树脂的结构，含氟聚酯可被分为三类，分别为主链含有氟原子的聚酯，支链含有氟原子的聚酯和主链、支链均含有氟原子的聚酯。

将氟元素引入聚酯不仅可以降低聚合物的表面自由能，赋予材料优良的耐水及耐油表面，还能降低材料的摩擦系数、介电常数及折光指数，提高聚合物的耐热耐氧化性能，使含氟聚酯不仅在功能涂料如抗沾污涂料等方面有重要的应用前景，而且在防水防雾薄膜、抗水抗污纤维等方面也极具应用潜力。此外，羟基封端的含氟聚酯还可被用作聚氨酯的预聚物。

含氟环氧树脂
环氧树脂虽然具有较高的化学稳定性、耐高温性能、电绝缘性和成本低廉等特点，但是，其力学性能较低，憎水、憎油性能较差。随着对材料的使用要求越来越高，人们需要对环氧树脂进行改性，从而得到综合性能更好的材料。

环氧树脂改性的方法较多，其中，氟化改性是较常用的一种，这是由于氟原子的电负性较强，原子半径较小，C-F键较短，并且C-F键的键能最高可达486kJ/mol。因此，在热能、光能作用下，C-F键很难被破坏，同时，C-F键的极化率较小，表面能非常低。除此以外，氟原子有较多的负电荷，相邻氟原子相互排斥，含氟碳链上的氟原子沿着锯齿状的C-C链呈螺线型分布，C-C主链被一系列带负电的氟原子包围，形成高度立体屏蔽，保证了C-C键的稳定性。因此，经过氟化改性后，环氧树脂可以具有优异的耐腐蚀性、低介电常数、疏水性和广泛的使用温度等，但是，由于氟化环氧树脂价格昂贵，目前仅在国防军事、航空航天及电子电气工业等高精尖领域中得到了应用。 

含氟聚醚醚酮酮
聚醚醚酮酮（PEEKK）是在聚醚醚酮（PEEK）基础上开发成功的一种半结晶性的热塑性高分子材料，具有优异的力学性能、热性能、电性能和抗辐射性等，已被广泛应用于航天、电子、信息及核工业等领域。

由于分子结构的特点，PEEKK熔融温度较高，且具有极好的耐溶剂性，除浓硫酸外几乎不溶于其它任何有机溶剂，难以成型加工。由于F原子有较大的电负性、较小的摩尔极化率和原子半径，在聚醚醚酮酮链上引入氟不仅可以降低聚合物的介电常数、折光指数和吸水率，而且还能提高材料的热稳定性、溶解性和阻燃性 ，增加材料透明度，降低材料的光传输损耗。这类材料在低介电常数微电子绝缘材料、光波导器件和气体选择性透过膜等方面极具应用潜力。

含氟聚芳醚
聚芳醚腈（PEN）是近年来快速发展的一类综合性能优异的特种高分子材料，具有很好的耐热性、绝缘性、耐辐射性、耐化学腐蚀、抗蠕变性及机械强度优异等特点在航空、航天、电子、生物以及其他高技术领域得到了广泛的应用。随着时代的发展，人们对材料的性能要求也越来越高，通过化学和物理改性开发耐温等级高、溶 解性好以及介电性能优异的新型PEN类树脂得到了越来越多的关注。

研究发现，在PEN聚合物的主链中引入酚酞（PP）结构和含氟单元结构，可以明显改善聚合物的溶解性。FPEN共聚物具有良好的溶解性，能溶解于DMAc、DMF 等多种有机溶剂。氟元素的引入还提高了FPEN在氯仿和丁酮中的溶解性。另外，FPEN的热学性能随氟含量出现规律性变化，其Tg大多高于200℃。

无定型氟聚合物
无定形氟聚合物（amorphous fluoropolymer）是20世纪80年代末开发的一种完全非结晶性氟聚合物，既具有以聚四氟乙烯（PTFE）为代表的结晶或半结晶型全氟聚合物材料的力学性能、热稳定性、耐化学性、电气性能和物理性能，还具有独一无二的高度透明性、在氟溶剂中的溶解性、低折射率和优异的介电性能，可广泛用作光学材料、半导体加工材料和电子材料等。

无定形氟聚合物（amorphous fluoropolymer）是20世纪80年代末开发的一种完全非结晶性氟聚合物，既具有以聚四氟乙烯（PTFE）为代表的结晶或半结晶型全氟聚合物材料的力学性能、热稳定性、耐化学性、电气性能和物理性能，还具有独一无二的高度透明性、在氟溶剂中的溶解性、低折射率和优异的介电性能，可广泛用作光学材料、半导体加工材料和电子材料等。

全氟聚醚
全氟聚醚(Perfluoropolyethers，缩写为PFPE)是一种常温下为液体的合成聚合物．作为太空机械元器件的润滑剂已有几十年的历史。全氟聚醚分子中仅有C、F、O三种元素，具有密度大、表面张力低、挥发性低, 粘流性良好、不燃、介电性能好、润滑性好等优点，而且可与塑料、橡胶、金属很好地相容。全氟聚醚属于低分子量的含氟聚合物，它们的粘度与分子结构、平均分子量有很大的关系。分子量较大的PFPE具有低挥发性、较宽的液体温度范围及优异的粘度一温度特性。
 
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全氟聚醚

全氟聚醚目前有两种生产工艺，分别是光氧化法和阴离子聚合法。其中K型和D型全氟聚醚采用阴离子聚合法合成，D型全氟聚醚以四氟氧杂环丁烷单体为原料，经过开环和聚合工艺合成中间体，中间体用氟气氟化，合成最终产品全氟聚醚。K型全氟聚醚以六氟环氧丙烷为原料，在非质子极性溶剂中，以氟离子为催化剂，经过阴离子聚合反应合成全氟聚醚。

全氟聚醚作为高端润滑油的应用，具有十分广阔的应用场景，在高真空氟醚油、高性能润滑脂/基础油、全氟聚醚甲醇中间体等领域中，均有全氟聚醚的应用情况。在化学工业中，全氟聚醚是真空泵的润滑油，在操作环境为腐蚀性气体等，全氟聚醚作为不可替代性润滑油存在。

另外，全氟聚醚在等离子等离子刻蚀、LPCVD和等离子培植等技术来生产半导体时要用到一些真空机械泵，其中真空泵中需要用到全氟聚醚作为润滑油存在。机械工业中，多空轴承、传送带、造纸纺织机械行业中，机械用的润滑油，也都是全氟聚醚生产。在航空航天领域中，全氟聚醚具有较宽的液体温度范围、低蒸发性、高静态粘度、非常低的蒸汽压、低流动温度和良好的高压润滑性，在航空航天领域具有非常普遍的应用。

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