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氟塑料的来源以及特性(FEP、PFA、ETFE、PVDF)

时间:2025-10-30 09:34:25浏览量:51字号:AAA


提到铁氟龙高温线,就绕不开核心辅料 —— 氟塑料。这种材料凭借独特性能,成了高温线绝缘层的优选。下面我们就从原料与生产来源、特性、种类到应用,一步步揭开氟塑料的面纱,从零开始了解它。

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氟塑料的产生?


一:原料-从氟石到关键单体的转化

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萤石结晶

萤石晶体结构

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氟塑料的原料源头,始于一种名为氟石(又称萤石,化学成分 CaF₂)的天然矿物,它是氟元素的重要天然来源。氟石与硫酸发生化学反应后,会生成氟化氢(HF),这是制造氟塑料的核心基础原料。

有了氟化氢,还需进一步制备生产氟塑料的 “建筑积木”—— 关键单体。在催化剂的作用下,氯仿、四氯乙烯等氯化烃能与氟化氢发生氟化反应,生成含氟化合物。这些含氟烃再经过热分解、脱氯等一系列精细工艺流程,最终得到四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯等制造氟塑料的关键单体。

这些单体通过两种主要方式聚合:一是均聚,即由单一类型的单体聚合;二是共聚,即由多种不同单体共同聚合,最终形成成分、性能各异的各类氟塑料。


二-生产:从被发现到应用

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氟塑料粒料




1934年由德国I.G.Farbenindustrie 公司的发明了聚三氟氯乙烯(PCTFE)以后,杜邦公司普兰科特(Plunkett)博士于1938 年发明聚四氟乙烯(PTFE),开含氟聚合物研究应用之先河。

1938年,杜邦公司在研究氟里昂致冷剂时,发现了一种具有极好耐腐蚀性和使用温度范围的很广白色固体,这就是后来有“塑料王”美誉的PTFE。PCTFE与PTFE(聚四氟乙烯)的开发成功并商品化,标志着一个崭新的氟聚合物产业诞生,是氟塑料工业发展史上的重要里程碑。

塑料王“PTFE”性能优异,应用广泛,此外,衍生物PVDF、 ETFE、FEP、PFA、PVF、PCTFE 均为热塑性含氟塑料,重点集中在FEP、PFA线缆的应用上。随着高分子科技的不断发展,氟塑料品种正在逐步增多,应用范围日益扩大。

氟塑料的生产受资源分布影响较大。由于萤石资源的分布不均,氟塑料生产企业往往会靠近萤石产地或化工产业基础较好的区域,以降低原料运输成本、保障生产供应链稳定。此外,生产过程中对技术工艺、环保要求较高,具备先进生产技术和完善环保设施的企业,更能在氟塑料生产领域保持竞争力。

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氟塑料的独特特性?

为何能成为优质辅料?

氟塑料之所以能成为铁氟龙高温线绝缘层的优选辅料,离不开它出色的特性,主要体现在以下几个方面:

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耐温性:

氟塑料有着优异的耐热/寒性和阻燃性

像我们常说的可溶性聚四氟乙烯(PFA),长期使用温度在—250~250℃,热分解温度在450℃以上,即便在低温环境下,性能也能保持稳定,这对高温线在不同温度场景下的使用至关重要。

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电气性能:

在电性能方面,尤其是高频电性能,氟塑料表现卓越。即便在有干扰和高温的环境中,它也能保持良好的绝缘性能,这能有效保障铁氟龙高温线的绝缘效果,避免电路故障。

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不沾性:

氟塑料分子中含有大量氟,这让它具备了独特的不粘性和憎水性。表面氟含量高的特点,还让它便于和其他多元材料搭配使用,在实际应用中更加灵活。

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耐腐蚀以及机械性能:

氟塑料能抵御酸碱等多种腐蚀性物质的侵蚀,在化工等腐蚀性较强的环境中也能稳定工作。同时,它的机械强度会受材料成分影响,部分氟塑料机械强度较高,能满足不同场景下的使用需求。

03

各有优势的氟塑料常见种类?

氟塑料家族成员众多,不同种类有着不同的特点和适用场景,常见的有以下几种:


聚四氟乙烯(PTFE):

PTFE它被称为 “塑料王”,以极强的化学稳定性和优异的耐温性著称,常被用作密封材料、填充材料,在铁氟龙高温线绝缘层中也有广泛应用。不过,PTFE 熔融流动性差,通常采用压缩或柱塞式挤出成型,加工时需要高温高压。



可溶性聚四氟乙烯(PFA):

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PFA 可以在较低的熔融温度下加工,操作相对便捷,主要用于制造特殊电缆,满足一些对电缆性能有特殊要求的场景。



全氟(乙烯—丙烯)共聚物(FEP):


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FEP 具有阻燃性和低发烟性,这一特性让它特别适用于电缆领域,能提升电缆使用的安全性,FEP也是目前应用于铁氟龙高温线绝缘层的主要材料。



乙烯—四氟乙烯共聚物(ETFE):

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ETFE 具备耐磨损的特性,适用于对电缆表面耐磨性要求较高的高要求电缆制造。



聚偏二氟乙烯(PVDF):

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PVDF是氟树脂中机械强度最优越的产品,拉伸强度高,冲击强度好,可以做电线电缆的绝缘、护套,也可以做注塑使用。


除了 PTFE,其他氟塑料一般采用挤出、注塑等工艺进行加工,具体选择哪种工艺,会根据不同氟塑料的特性来决定。

最后,氟塑料类材料绝缘性能优异,还具备良好的耐候性和高频电气性能,因此被广泛用于电线和电缆制造,除了铁氟龙高温线,在其它的多种电气设备线缆中也能看到铁氟龙绝缘层的身影。