PFA的正确打开方式_【豪迈化工技术】

聚四氟乙烯（PTFE）俗称塑料王，各项性能优异，适用性广泛。为了增加设备的适用范围，多选用四氟作为喷涂的涂层材料、阀门的内衬材料等，但实质上，由于材料加工性的限制，此四氟多指可熔性聚四氟乙烯（PFA），而非PTFE。...

PFA的正确打开方式

引言

1972年，美国杜邦公司开发了四氟乙烯（TFE）和全氟丙基乙烯醚（PPVE）的共聚物，系全氟烷氧基共聚物，商品名为Teflon PFA。许多人对PFA都不甚了解，其实它的性能与聚四氟乙烯（PTFE）相近，因为可以采用热塑性树脂加工方法加工，所以又被称为可熔性聚四氟乙烯。在此之后，日本大金公司（Neoflon PFA）、旭硝子公司（Flon PFA）、欧洲泰良公司（Dyneon PFA）都相继开发了自己的PFA产品，并在市场中占有一定的份额。

1结构[1~2]

若将含氟聚合物进行分类（如图1），那么PFA属于A-B-A-B-A-B（A、B可替代为不同的单元）结构的共聚物。

图1 含氟聚合物的分类

PTFE主要由C-F键构成（如图2），其优异的耐蚀性能也主要源于C-F键超强的结合力和稳定性，当PTFE中的一个C-F键被C-O-C3F7键取代时（如图3），便形成了PFA，由此可见， PFA是以PTFE为基材，并带有一个全氟烷氧基的氟化共聚物。通常情况下，TFE与PFA不会以1:1的比例结合来形成一个直的A-B-A-B-A-B结构，而是以1:0.01的比例形成A-A-A-A-A-A-B-A-A-A-A-A-A-B的共聚物结构，其中每一个B单体附近都含有约100个A单体，化学结构如图4所示。另外，与所有的含氟聚合物一样，PFA的结构是半结晶的，它不仅具有明显的熔点，且比无定形聚合物（如聚烯烃）的机械性能更好。

图2 PTFE的分子结构

图3 PFA的分子结构

图4 PFA的分子式

2.性能[3-5]

在许多方面，PFA与聚全氟乙丙烯（FEP）都十分相似，但在较高温度下，它却能表现出更好的机械性能，同时，PFA的耐高温性能更佳，这一点又与聚四氟乙烯（PTFE）十分相似。综合来看，PFA中具备PTFE和FEP中的多种有点，被广泛认为是可替代二者的最佳可溶性含氟共聚物。作为其他半结晶高性能热塑性塑料的典型代表，PFA的基本特性可归纳为以下几点：

1）具有较好的柔韧性，改善了聚合物的熔体粘度，使其可用一般加工工艺进行热塑加工；

2）常温下PFA的物理机械性能与PTFE相似，可在其应用的温度范围内使用；

3）PFA耐应力开裂性能显著优于FEP；

4）PFA几乎对所有的化学试剂和溶剂都是惰性的，与通常的酸、强碱、氧化还原剂、卤素或溶剂接触基本无变化，但和其他全氟碳聚合物一样，会与熔融碱金属、氟元素反应；

5）PFA的通透性较好，厚度较大时为半透明状，薄片为透明状，耐候性、耐大气老化性都比较好，可以长期在室外使用；

6）PFA具有优异的介电性能，这种性能通常表现为随温度变化的一个常数，但有时会比PTFE、FEP的低。

经过大量的数据汇总，我们总结了PFA、PTFE、FEP的各项性能参数，希望可以借此对未来材料的选用有帮助。

表1 性能对比

3.应用与展望

PFA近年来的应用十分广泛。在化学工业方面用作管道、管配件、泵、阀门、容器、垫片、接头等；在电子电器工业方面用作加热电线、扁平电缆、绕包薄膜、硅片承载器、连接件、多芯电缆护套等，特别是在半导体行业中，由于对树脂纯净度要求极高，才使得PFA用于处理超大规模集成电路硅片用的容器、提篮、管路和阀门等；其他方面，还可利用PFA的不粘特性用作静电复印机的轴承、脱模涂层及其他要求润滑性好的部件，利用其光学性能可将PFA薄膜作为太阳能装置包覆材料，利用它和聚四氟乙烯的热熔粘接性，可将PFA制成各种焊条以焊接聚四氟乙烯板、管等。如前所述，PFA已经逐步成为不可替代的材料，更多、更好的掌握材料的相关属性和适用范围，才能在未来发展中发挥出材料的最大价值。

参考文献

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