２００8年第１5卷第5期化工生产与技术ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ!!!!!!"!"!!!!!!"!"氟化工氟树脂性能与加工应用（续２5）钱知勉（上海市塑料研究所，上海２０００９０）摘要叙述了聚全氟乙丙烯和四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物在电子电气、化学、机械和食品等行业的应用。

关键词聚四氟乙烯；四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物；应用中图分类号ＴＱ３２５．４文献标识码Ｃ文章编号１００６－６８２９（２００8）０５－００17－０5１０.2聚全氟乙丙烯聚全氟乙丙烯（ＦＥＰ）是可热熔流动的氟树脂，具有与ＰＴＦＥ相似的物理、化学、电气和热性能，属热塑性树脂，制品的透明性较ＰＴＦＥ高，主要用途集中在电气和化学领域。

10.2.1电子电气工业10.2.1.1电线电缆随着电子电气设备的小型化和高性能化，对电线提出了需耐高温、阻燃及介电常数ε低等要求。

ＦＥＰ电线的主要用途在计算机等电子设备的配线和耐６００V 电气设备的绝缘电线、控制电缆和通信设备电缆等。

发泡率６０％～７０％的ＦＥＰ泡沫作电线绝缘层，则它的介电常数低于2.1，为1.3左右。

ＦＥＰ电线性能见表１０－１２，不同聚合物绝缘体制作的同轴电缆信号传播速度见表１０－１３。

表１０－１２ＦＥＰ电线的性能表１０－１３同轴电缆的信号传播速度１）相对传播速度＝１００ε-1/2美国氟树脂的一大用途是制作Ｐlenum 电线电缆的绝缘层。

Plenum 电线由于耐高温、阻燃性优良、发烟低等原因，可以裸露铺设于堆有其他杂物的空间（如天花板和地板夹层），而在电线外不必用金属套管保护，而聚氯乙烯电线电缆，因耐温低就不能作为Ｐlenum 电线使用。

10.2.1.2薄膜电绝缘用的ＦＥＰ薄膜可用于印刷线路、扁平电缆、计算机、变压器线圈、马达的耐热磁导线绝缘等，膜的厚度为１２～５００μm 。

ＦＥＰ膜经电晕放电或电子线辐射处理，能成为捕集电荷的永久带电驻极体。

把这种驻极体膜的一面蒸镀上金属，用作扩音器的振动膜，在磁带录音、收录机和助听器等家用电器上使用，质轻、小型、频谱宽、振动特性良、杂音少，长期使用驻极体电荷不衰减而动作稳定。

10.2.2化学工业ＦＥＰ有良好的耐温、耐溶剂化学稳定性，可以用作化学装置的衬里防腐材料。

各种耐腐蚀管道的耐热性见表１０－１４。

10.2.2.1衬里ＦＥＰ衬里的设备有５类。

（１）管道及管件。

在２端有法兰连接的钢管内插入ＦＥＰ管，管端翻边与钢法兰贴合而成。

ＦＥＰ管的长度因热膨胀系数大通常取２～３m ，最大为5m ，直径从10~300mm ，管壁厚1.5~2.0mm 。

这样的管壁厚度可以防止药液透过FEP 对金属管腐蚀。

金属管上应设有直径1.5mm 左右的小孔排气，气孔的间距900mm 左右。

FEP 的管配件如弯头、十字头采用传递成型法加工。

FEP 的衬里设备见图10-10。

（2）塔、槽及其附件。

大型的塔、槽设备衬里采用FEP 片与玻璃布的复合片材，玻璃布的一面用粘合绝缘体ε相对传播速度１）ＦＥＰ 2.169PVDF7.038泡沫ＦＥＰ 1.388聚乙烯2.366ΩG Ωε·17·剂与金属材料粘接，片间用熔接法相连。

对小型塔、槽则用FEP 片的松衬法或涂层法处理。

塔、槽类设备的附件如ＦＥＰ吹入管、液位计、温度计保护套管等用传递成型法加工。

（３）软管。

ＦＥＰ耐蚀液压软管直径６～７５mm ，最高耐压达４０MPa 。

（４）阀门。

ＦＥＰ可制成球阀、隔膜阀、蝶阀、旋塞阀等的本体及阀门的衬里，多用传递成型法加工。

（５）泵。

盐酸、硫酸、铬酸等腐蚀性液体的输送泵如离心泵、活塞泵和隔膜泵等与液体接触部分的衬里层用ＦＥＰ制成。

10.2.2.2ＦＥＰ衬里设备的用途ＦＥＰ衬里设备可在高温腐蚀性环境下，如用于硫酸、氢氟酸、表面活性剂，磺化过程和六氟化铀精制过程，采用氢氟酸和三氯化铝的烷化反应过程等各种合成反应的设备，耐热又耐氧化性要求高的状态如氯气、硝酸、氰化过程和铬酸等的电镀槽衬里；有不粘性要求的场所如生产石膏、胶乳等粘性物质、熔融有机物、废塑料处理设备；防污染的药品、高纯试剂、超纯水等生产设备和它们的包装材料。

因ＦＥＰ在加工过程中不添加任何助剂就能确保被接触的物料不受到污染。

10.2.2.3薄膜ＦＥＰ膜表面经化学腐蚀脱氟处理后可用一般粘合剂粘接，但处理后的ＦＥＰ膜在紫外线照射下会失效，只能在室内使用，如用于传送带之间的粘接。

耐应力开裂化工设备的衬里常用厚1.5~2.3mm 的ＦＥＰ片材。

10.2.2.４单丝ＦＥＰ单丝织成的布可作为腐蚀性液体的滤布、洗涤器滤层，在蒸馏塔、吸收塔、蒸发器和去雾器中作防污滤材。

ＦＥＰ单丝性能见表１０－１５。

表１０－１５ＦＥＰ单丝（芰0.28mm ）性能10.2.2.５热交换器用ＦＥＰ直管作为热交换器的列管，具有耐蚀、耐温、不粘、传热快和设备轻等优点。

FEP 直管的导热系数虽比金属小，但管子细而薄壁，使单位容积的传热面积扩大而具有较高的传热能力，又因FEP 不易粘附流动的介质更有利于热交换效率的稳定，因此FEP 热交换器与金属的热交换器相比有小型轻量之优，2者相比见表10-16。

从表１０－１6可知ＦＥＰ随热绝缘系数从０增至0.001时，总传热系数下降14.6%，而不锈钢在同样条件下总的传热系数下降43.6%，碳钢下降４５.2%。

ＦＥＰ热交换器用在酸洗、电镀液之类金属难以胜任之处，如硫酸、硝酸、盐酸、硝酸和氢氟酸的混合酸、铬酸等液体，蒸汽的加热和冷却过程。

FEP 热交换器的使用压力和温度界限见图１０－１１。

表１０－１４各种耐腐蚀管道材料的耐热性比较材料最高使用温度/℃室温下最高使用压力/MPa 最高温度下的最高使用压力/MPa铝200 1.0 1.0碳钢340 1.0 1.0304不锈钢815 1.0 1.0316不锈钢870 1.0 1.0铜200 1.0 1.0玻璃2300.350.35玻纤增强环氧树脂100~1501.0 1.0玻纤增强不饱和聚酯135 1.00.8硬橡胶1100.350.35聚乙烯700.50.17ABS 塑料800.70.17PVDC 衬里90 1.0 1.0橡胶衬里90 1.0 1.0PTFE 及PFA 衬里260 1.0 1.0FEP 衬里200 1.0 1.0玻璃衬里260 1.0 1.0PVC801.00.4项目24℃200℃拉伸强度/MPa9.8 1.4伸长率/%5550拉伸弹性模量/MPa133相对密度2.1热收缩率（100℃，30min)/%0.4图１０－１０ＦＥＰ衬里设备异径三通止逆阀直接头异径管三通弯管球阀泵直管钱知勉氟树脂性能与加工应用（续２5）氟化工·18·２００8年第１5卷第5期化工生产与技术ＣｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡ树脂包覆a.芰5.2芰7.8芰9.82.4金属制10.2.3机械工业10.2.3.1推挽缆索推挽缆索（Push-pull Cable ）是牵引和传递载荷的钢索，按传递载荷的种类分３类，即拉伸、压缩和旋转。

汽车、飞机、船舶和电气设备等用的推挽缆索，在软套内的钢索外包覆塑料管。

这种塑料管需耐高低温、低摩擦、耐重载荷，使用ＦＥＰ和ＰＴＦＥ管比聚乙烯和聚丙烯管操作方便、效率高、偏转位移少，尤其是ＦＥＰ管更有挤出管长度不受限制之优。

若在ＰＴＦＥ和ＦＥＰ树脂中添加必要填料则可进一步提高耐磨耗性。

推挽缆索示意见图１０－１２。

10.2.3.2热收缩管ＦＥＰ挤出管在一定的温度下通压缩空气吹胀，然后冷却使它内部保持应变状态，待套住被保护物后再加热回复至原来的尺寸即起紧紧包覆的作用，达到防腐防粘和绝缘的目的。

ＦＥＰ热收缩管套上金属辊和橡胶辊，经加热收缩就紧箍于辊外，但辊筒在快速旋转时ＦＥＰ热收缩管的内表面会受侵蚀，为此需在金属辊外涂布环氧树脂粘合剂，而在橡胶辊外涂布聚氨酯粘合剂，让ＦＥＰ套管与辊筒贴得更紧密。

ＦＥＰ热收缩管在染整、制丝、印刷、食品加工厂，与染料、淀粉和胶乳等粘性物质接触的辊筒外应用时具有良好的防粘功效，可明显缩短清理时间。

小口径ＦＥＰ热收缩管也可用作电线末端的绝缘包覆、温度计等的保护套管。

ＦＥＰ热收缩管的尺寸从直径1.5~250mm ，小口径管的壁厚0.2~0.3mm ，大口径管壁厚为0.5mm 。

10.2.3.3涂层ＦＥＰ的水性分散涂料和粉末涂料可用作不粘的无针孔涂膜，常用于环氧树脂、聚氨酯泡沫、不饱和聚酯、丁基橡胶、丁腈橡胶和有机硅橡胶等成型模具的脱模材料，以及造纸业干燥辊、食品加工机械、炊具等的防粘涂层。

10.2.4其他应用10.2.４.１建材ＰＴＦＥ玻璃布作屋顶膜时须用ＦＥＰ膜作热熔粘合剂，以拼接ＰＴＦＥ玻璃布。

ＦＥＰ膜也是聚酰亚胺之类耐高温塑料、金属、陶瓷、玻璃布之间或它们与ＰＴＦＥ之间相连接时的热熔粘合剂———需在２８０～３４０℃下加压0.2MPa 保持数分钟。

10.2.4.2太阳能收集器ＦＥＰ耐候优、透光强、吸热后散热少，可用作太阳能收集器的吸热窗材料，为提高吸热效率可用ＦＥＰ膜作双层窗。

10.2.４.3生物学应用ＦＥＰ为生理惰性材料，可作滞留在人体体腔或胃、肠、膀胱内的导管（引流管），或注入营养剂、药品的导管。

ＦＥＰ膜制成的血浆袋可在深低温至常温的图１０－１１ＦＥＰ热交换器的使用压力、温度界限０２５５０７５１００１２５１５０１７５1.00.80.60.40.20最高使用压力／ＭＰa管内压力管外压力外径6.3mm ，内径5.0mm 最高温度／℃外径2.5mm ，内径2.0mm 芰４芰５钢索b.A 处放大内管（ＦＥＰ，ＰＴＦＥ）外壳图10-12推挽缆索结构示意·19·反复升降温情况下多次重复使用，使用寿命明显高于其他塑料。

１０.3四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物四氟乙烯－全氟代烷基乙烯基醚共聚物（ＰＦＡ）保持了ＰＴＦＥ诸多优点，且有ＦＥＰ同样的热熔流动性和用途，而ＰＦＡ的耐热性和耐应力开裂性更优于ＦＥＰ，特别在高温下的强度高于ＰＴＦＥ。

随着ＰＦＡ旋转成型技术的开发，扩大了它在半导体工业领域的应用。

１０.3.1化学工业化学工业用的ＰＦＡ制品有烧杯、烧瓶和洗瓶等实验室器皿，及反应釜、精馏塔、贮槽、管道管配件的衬里、部件等。

作为衬里材料ＰＦＡ具有与ＦＥＰ相似的用途，而ＰＦＡ有更优的耐应力开裂性、易熔接性和更高的可靠性。

10.3.1.1管道及管配件ＰＦＡ制成直管、管接头、衬套、隔板和管道衬里应用，ＰＦＡ管配件的壁厚最薄的为2.38mm，管道衬里层的最小厚度为1.27mm。

ＰＦＡ衬里的直管规格，直径１５～２５０mm，最大长度为５m。

１０.3.1.2阀、泵衬里ＰＦＡ大型衬里阀门通径可达１５０～２５０mm。