氟树脂性能与加工应用（续26）钱知勉（上海市塑料研究所，上海200090）
摘要叙述了聚偏氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-三氟氯乙烯共聚物和聚氟乙烯在各行业的应用。关键词聚偏氟乙烯；聚三氟氯乙烯；乙烯-四氟乙烯共聚物；乙烯-三氟氯乙烯共聚物；聚氟乙烯；应用中图分类号TQ325．4文献标识码C文章编号1006－6829（2008）06－0008－06
10.4聚偏氟乙烯
聚偏氟乙烯（PVDF）具有通用热塑性树脂的加工特性，可以挤出管材和片膜。注塑泵壳和阀件以及粉末涂层。PVDF坚韧的机械性能、耐药品性，以及特殊的电气性能，使它在耐腐蚀和电气领域获得广泛应用。10.4.1耐蚀耐热
PVDF粉末涂层、片材衬里、直管的管道衬里及
泵、阀制品等在化工、钢铁、冶金、食品、药品和半导体工业得到应用。PVDF在药液中浸出的金属离子少，使它在超纯水制造中用作管道和贮槽等的内衬材料。PVDF粉末涂膜的厚度0.8~1.5mm，可以通过
静电涂装或流动床浸渍法制取，作衬里的片材厚1.0mm。也可把PVDF片与玻璃布复合后作衬里材料。
PVDF挤出管插入钢管后再2端翻边，法兰连接。
PVDF挤出棒直径3～100mm，挤出板厚度2～100mm。注塑成型PVDF隔膜阀、蝶阀、球阀和止逆
阀等的阀件。PVDF的塔、槽、电镀槽在－40～120℃下用，也可加工成耐热150℃的杀菌容器、耐酸泵、管配件、多孔板、温度计保护管等耐腐蚀零部件。10.4.2电气电子
PVDF作为绝缘体因耐热性中等，仅作A级~E级的绝缘材料，但PVDF包覆电线的明显优点是经得起重载荷的切割，不易为载荷切断。见表10－19。PVDF的耐磨性优，可减薄电线包覆层的厚度，
在小型化设备的高密度配线时能提高可靠性而被用于计算机和通信机。美国PVDF电线也被用作Plenum电线。PVDF的高介电常数ε，耐电压、自熄
性，使它用作电容膜时能使电容器小型化，但因tgδ
大，只宜作直流电容，而且ε随温度而变，使它的使用温度范围较窄，所以PVDF膜不像聚酯膜那样普及，只用在小型化设备，如复印机等蓄积直流高压电源的电容器就需要PVDF电容膜。PVDF的压电膜、热电膜的压电率、热电率及电
气机械结合系数等固有物性，虽不一定优于无机物陶瓷，但它具有可挠性、容易薄膜化和大面积化等特点，能加工成任何形状，适宜在扬声器和大型压电传感器中使用。与无机压电体相比，PVDF的ε小而压电电压常数大，产生高阻抗适用于FET晶体管。PVDF的低密度、低弹性模量，它的声特性阻抗（音
速×密度）接近于水生体的数值（Z＝1.5×106kg/(cm2
·
s)），声音在水生体界面不损耗，这个效果弥补了电
气机械结合常数低的缺陷，而被用于医用超声波探头、水下测音器、漏水检查器、含水听诊器和水中地震检波器等。PVDF压电、热电膜的应用见表10－20。
10.4.3耐老化
PVDF的耐气候老化性优良、被广泛用作户外
涂料，也用PVDF与其他树脂的复合成膜，如表层为PVDF，中间层为聚丙烯酸酯，基材为PVC构成的3层复合材料；也有表层为PVDF，基材为聚丙烯酸酯
材料PVDF0.20242424242424241PTFE0.19241FEP0.19241PA6100.2024242421PVC0.201
绝缘层厚度/mm
各载荷（N）的切断时间/h
2030405060708090
表10－19室温下PVDF包覆电线的耐切断性
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"氟化工
·8·2008年第15卷第6期化工生产与技术ChemicalProductionandTechnology
品种应用超声波：探头、水下测音器、音响光学元件、扩音器、超声波显微镜、弹性表面波元件、空中超声波、AE传感器计测：振动计、压力计、加速度计、应变仪医用：心音传声器－血压计、触诊装置其他：触觉传感器、显示装置、微型操作机、可变曲率镜热电膜计测：毫米波检测器、红外光导摄像管、辐射温度计其他：复印机、火灾报警器、入侵感应器等
压电膜音响：扬声器、耳机、话筒、电话机
的2层复合材料。性能见表10－21。表10－21户外覆盖用PVDF复合膜性能
注：ST－50Y为PVDF-软PVC，RT-50Y为PVDF-PVC，AT-50Y为PVDF-PMMA。
1）空气，100℃，干燥5min。
10.4.4钓鱼线、滤布
PVDF容易加工成单丝，美国的主要用途是把
它织成造纸工业用的滤布，日本的主要应用是作钓鱼线。PVDF钓鱼线在水中结节的机械强度大，用较细的线即可钓鱼。PVDF的折光率与水接近（η20
D=
1.4），沉在水中鱼难以发现，它的吸水性比尼龙线
小，长时间在水中质量不变，是理想的钓鱼材料。10.5聚三氟氯乙烯
10.5.1垫片
聚三氟氯乙烯（PCTFE）的耐热性虽不及PTFE，但它的压缩强度大，宜作化工设备的耐高压防腐垫片。PCTFE垫片的垫片系数：对1mm厚度以下的垫
片为4.4，对1mm以上垫片为4.0。10.5.2阀门
PCTFE尺寸稳定性优于PTFE，它的热胀系数
约为PTFE的50％，而且低温下的机械强度大，因此宜作低温机械的零部件。随着液化天燃气（LNG）的应用，在LNG运输船、LNG贮存罐等要应用大量的耐低温阀片。低温阀用PCTFE球不易泄漏，而且对流体流动的阻力小，如图10－14所示，常常把PCTFE和PTFE组合使用。
图10－14PCTFE阀10.5.3管子
PCTFE用耐腐蚀导管、透明坚韧，常作液面计
和液体输入导管。PCTFE管的耐压见表10－22。
表10－22PCTFE管的耐压情况（破坏强度）MPa
10.5.4薄膜
PCTFE的耐水性与PTFE相同，在60℃水中浸
900h质量不变，即在水中或高湿度环境下制品尺
寸稳定。PCTFE膜的水蒸汽透过率属塑料中最低的，厚0.075mm的PCTFE膜在38℃，95%相对湿度下放2个月后的透湿率为0，水汽透过率仅0.2g/（m2·d），因此PCTFE可用作高级电子元件的防湿
包装材料。但PCTFE膜的热封性能较差，需经电晕
性能ST50YRT50YAT50Y厚度/μm505050相对密度1.31.41.2拉伸强度/MPa3050280断裂伸长率/%3307080拉伸弹性模量/MPa30025001300透光率/%929292透紫外光波长/nm≤370≤370≤360表面硬度（铅笔法）HBHBHB透湿率/（g·m-2·d-1·mm-1
）
315
热收缩率1）
/%
纵向0.91.61.4横向0.20.70.7可燃性难燃难燃弱燃
PTFEPCTFE
4026.517126.26.3常温
100℃
2/15/310/717/1330/2644/40管径（外径/内径）/mm
106.54.33.11.51.6
表10－20PVDF压电热电膜的应用·9·放电处理后用热熔粘合剂层压。10.6乙烯-四氟乙烯共聚物
乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）有均衡的耐热性和耐药品性，主要用于化学工业和电气电子工业。10.6.1化学工业
10.6.1.1涂层、衬里
被涂基材作一般的洁净处理后ETFE就有良好的粘接强度，可在负压设备上应用。ETFE片材衬里的设备几乎沾不上污垢。熔融加工的ETFE涂膜无针孔、耐化学药品，有较高的安全性。厚0.6mm的ETFE片作设备衬里经1个月的药液浸渍后，外观
不起变化的最高耐温见表10－23。ETFE流动浸渍涂膜的耐药品性见表10－24。ETFE与其他树脂的透气透湿性比较见表10－25。表10－23ETFE衬里层在腐蚀介质中的使用温度
ETFE衬里塔、槽类设备的使用例：药液贮槽
（pH=1~3，40℃，铁质基材），PVC聚合后处理槽（HCl，Cl2，80℃，铁质），搅拌浆（HCl，FeCl3，50℃，铁质），过滤压板（CaF2，Na2SO4，40℃，铁质），氯甲烷气
体吸收塔底（HCl，Cl2，NaOH，CH3Cl，30℃
，铁质），硫
酸清洗塔底（HCl，H2SO4，HF，氟利昂，30℃，SUS－
304不锈钢），蒸馏塔（无机盐、醋酸、甲醇、水，120℃，铁质）。
ETFE衬里槽车寿命6年以上。ETFE静电涂层
用于大离心机料框，洗净塔多孔料斗。10.6.1.2注射制品
纯ETFE或ETFE填充碳纤维后注射成各种泵的零部件及气体洗涤塔、蒸馏塔中的填充料，它比陶瓷填充料质轻耐冲击，填充入塔时的破损率小，由此可简化塔体本身及塔的支撑部分。此外如pH计的外壳、流量计、管接头等也可用ETFE注射件。10.6.1.3挤出制品
ETFE挤出管、膜、单丝等制品，如直径1～12
腐蚀介质、名称质量分数/%温度/℃
硫酸25120501207012098120硝酸6050磷酸80100五氧化二磷10080盐酸1010020903580次氯酸钠1280过氯酸3050铬酸51001010050100氰化氢10100
硼酸100120氢氟酸10602060
氟硅酸25120溴化氢48120氢氧化铵5~29120氢氧化钠5~48120
腐蚀介质、名称质量分数/%温度/℃
氢氧化钾25120氢氧化钙20120甲酸100100醋酸10~100100三氯醋酸50100乳酸50100丙烯酸100100脂肪酸100100柠檬酸10090丹宁酸10090纯水、海水-140丙酮100120苯100120四氯化碳100100氯仿100100
氯气干120萘100120电镀液-120
过氧化氢3050亚硫酸气干120湿120次氯酸钙2080
表10－24ETFE流动浸渍涂膜的耐药品性试剂10％1）醋酸冰醋酸醋酐丙酮氨基乙醇干燥氨气精制氨气苯胺王水苯苄腈苯甲醛溴水二丁醚二硫化碳四氯化碳乙二醇乙二醚氯仿耐受性BBABBBBBCBBBBBABBB试剂耐受性马达油A萘A70%1）硝酸B硝基苯A硝基甲烷B过氯酸B四氯乙烯B苯酚B氢氧化钾/甲醇B四氯化硅C50%1）氢氧化钠B次氯酸钠液B10%1）硫酸B浓硫酸A四氢呋喃C甲苯B三氯乙烯B三氟三氯乙烷B试剂耐受性
洗涤剂A二甲基甲酰胺B邻苯二甲酸二辛酯A
道氏热媒A二甲醚B甲醇A乙二胺C二氯乙烷B乙二醇B环氧乙烷B干燥氟气X氟利昂113B燃油A汽油B庚烷A浓盐酸B30%1）双氧水
C
煤油A铬酸C水、油水A甲乙酮A原油B甲基异丁基酮A二甲苯B
注：A，B，C———分别于149，93，38℃下放置1个月后无异常，X———试验很快发生异常；A，B，C有下划线的涂膜厚250~380μm，其他涂膜厚380~430μm。
1）质量分数。
钱知勉氟树脂性能与加工应用（续26）氟化工·10·