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氟聚合物变得越来越重要

时间: 2011-06-26 21:17 来源: 作者: 点击:
氟聚合物以其优良的自阻燃、自洁净、耐腐蚀、耐高温等性能在诸如建筑、IT、汽车等产业中扮演着越来越重要的角色,在某些领域甚至已成为用户的最佳选择。

氟聚合物是一种直链烷烃聚合物,其分子结构中的部分或全部氢原子被氟取代。氟聚合物具有非常高的耐化学品性、阻隔性、抗高温性及良好的电性能,而且不吸收湿气,摩擦系数极低,同时耐候性良好。氟聚合物的这些性能使其成为耐热电缆、耐化学品衬里、垫圈、管道、过滤器、阀、和电子部件、包覆材料以及耐候薄膜等产品的首选材料。

已经商业化的氟聚合物种类很多,包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟化乙丙共聚物(FEP)、全氟烷氧基树脂(PFA)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、乙烯一氯三氟乙烯共聚合物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯等。氟聚合物全球主要供应商包括Asahi Glass、Daikin Industries、DuPont、Dyneon和Solvay Solexis。氟聚合物能够采用挤出、注塑、压铸、转移模塑以及吹塑成型。

建筑应用需求增长

由于氟聚合物的表面张力很低,因此用其(如ETFE)制成的薄膜具有自洁净功能,仅需雨水的冲刷就能够洗掉灰尘。

氟聚合物薄膜具有非常好的抗撕裂强度、良好的抗穿刺性能以及防冰雹功能。此外,氟聚合物具有自阻燃性并能够防止滴落。这些性能使氟聚合物适合用于建筑领域。

通常挤出的氟聚合物薄膜厚度为100~250μm,能够通过热封连接。在日本,氟聚合物薄膜已被应用在体育场、游泳池、植物园以及大型温室等。

ETFE薄膜出现在了2006德国世界杯足球赛上。Asahi Glass公司提供了150000m2的Aflex薄膜用于制造慕尼黑的Allianz-Arena足球场的顶棚。这个举行了该届世界杯开幕式的体育场的大部分结构均由ETFE薄膜制造。ETFE薄膜能使墙体和顶棚之间的连接处变得更光滑,同时也能够透过一定量的阳光使草皮得以生长,并且能够使墙体和顶棚作为监控屏幕之用。

在IT产业中的角色

氟聚合物在IT领域扮演着重要的角色。在现今的建筑中,天花板里面充斥着各种线缆,大部分都是由可燃绝缘材料(例如PE或PVC等)制成。为增加其阻燃性,需要将其放在金属管里。如果用FEP做绝缘材料,就可以省去金属管。在LAN网络的应用中,FEP作为一种绝缘材料和电线护套材料已经得到广泛的应用。在建筑物的网线中,FEP电缆的使用率已经超过70%。

减少碳氢化合物的排放

在日本,为了减少汽车发动机的废气(碳氢化合物)排放,现在汽车厂家已广泛采用排气口气体可返回被重新再利用的涡轮发动机。这种发动机在其涡轮增压器和中间冷却器之间的涡轮管一般是由硅制成的。由于硅橡胶的耐油性能不是很好,从发动机中排放出的带有少量油雾的气体会对其造成腐蚀,因此发动机制造商开始寻找其替代品并发现氟聚合物是一个不错的选择。例如由Asahi Glass公司出品的TFE-丙稀二元聚合物以及TFE-丙稀-VDF三元聚合物就能够取代硅橡胶成为制造这种管材的材料。

另外,氟聚合物也能够用来制造燃料电池的某些重要部件,如端板和极板、甲醇及氢燃料管、歧管、阀和某些仪表等。氟聚合物由于其阻隔性能还能够用于制造汽车燃料系统中的多层管。

性能的发展

供应商们目前正在不断拓展氟聚合物材料的性能。例如来自Daikin公司的M-111级别的PTFE改善了蠕变性。与传统的PTFE材料相比,该级别的材料具有更好的抗变形性能,从而使其成为一种在高温高压下的良好密封材料;另一级别的树脂M-112比传统的PTFE树脂具有更少的微孔,且具有更好的耐弯曲疲劳性能,因此适合用于动态部件,如风箱和振动膜等。

Asahi Glass公司正在开发一种低熔点ETFE,该材料在保持ETFE材料的耐热性和界面性能外,其熔点只有225℃(标准级别熔点为260℃)。用这种树脂制成的薄膜具有优良的透明性,并能够在很宽的温度范围内使用。(end)

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