含氟熱塑性彈性體

聚氟乙烯PVF具有優(yōu)異的耐候性,其制品和用于金屬表面的涂層，在正常室外條件下經(jīng)久耐用，壽命可達(dá)15~30年。對于縮聚型的含氟高分子雖作過不少研究，但只有含三氟丙基 的氟硅橡膠已經(jīng)工業(yè)生產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)式如下: 其他含氟的高分子，例如耐低溫的含氟聚氨酯和耐高溫(300℃)的聚全氟亞烷基三嗪等含氟彈性體,則均在開發(fā)中，尚未有中間生產(chǎn)。

1981年含氟高分子的全世界產(chǎn)量約3萬噸,比常用的聚乙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等的產(chǎn)量要低得多，而且價格也較昂貴，不過它是耐受苛刻條件和具有特殊優(yōu)良性能的不可缺少的材料。目前工業(yè)上重要的含氟高分子幾乎全部是加聚型高分子。根據(jù)單體的不同，可以分為三大類:

四氟乙烯的聚合物和共聚物

聚四氟乙烯是含氟高分子的主要品種。此外，還有幾種重要共聚物:

四氟乙烯-六氟丙烯共聚物 英文縮寫為 FEP。這種全氟型高分子材料的密度為2.14~2.17克/厘米3(擠出級)，保持了聚四氟乙烯的各種優(yōu)良性能, 而且是熱塑性高分子,較 聚四氟乙烯更易加工成型,但耐高溫性能不如聚四氟乙烯。熔融溫度為242~305℃,只能在205℃長期使用。它的結(jié)構(gòu)特征是，全氟碳主鏈含有三氟甲基的支鏈:

四氟乙烯-乙烯共聚物 一種熱塑性高分子。與聚四氟乙烯比較，其特點是相對密度較小(1.70)，拉伸強度和沖擊強度較高,并具有優(yōu)良的耐輻射性能(108拉德)，但只能在 150℃長期使用。它的電性能和耐化學(xué)性能與四氟乙烯-六氟丙烯共聚物相近，廣泛用于電氣電子工業(yè)作為絕緣和耐腐蝕材料。結(jié)構(gòu)式為: 四氟乙烯與全氟(烷基·乙烯基)醚的共聚物 全氟型高分子，結(jié)構(gòu)特征是全氟碳主鏈含有全氟烷氧基支鏈。它的長期使用溫度和其他各種性能均接近聚四氟乙烯，而且在250℃的力學(xué)性能優(yōu)于聚四氟乙烯,又是熱塑性高分子，便于加工成型，但目前價格較高。結(jié)構(gòu)式為: 式中RF為全氟烷基。

四氟乙烯與亞硝基三氟甲烷共聚物 主鏈上含有氮氧的雜鏈高分子,并含有少量 提供交聯(lián)點的第三單體,例如 ω-亞硝基全氟丁酸等，是一種彈性體，具有耐低溫(玻璃化溫度為-51℃)，耐化學(xué)腐蝕和在純氧中不燃等特性;但耐高溫性能不如偏氟乙烯型彈性體。目前只有中間生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)式為: 四氟乙烯與全氟(甲基·乙烯基)醚的共聚物 含有提供交聯(lián)點 的第三單體，是在開發(fā)中的一種全氟型彈性體。四氟乙烯與全氟烯醚的摩爾比約2:3,玻璃化溫度為-12℃，耐高溫性能優(yōu)于偏氟乙烯型彈性體。結(jié)構(gòu)式為: 四氟乙烯-丙烯共聚物 一種中等性能的氟橡膠，它的特點是加工性能良好。結(jié)構(gòu)式為: 四氟乙烯與全氟(含磺酰氟的烷基·乙烯基)醚的 共聚物 一種功能材料。它的結(jié)構(gòu)特征是全氟碳主鏈上含有末端為磺酰氟基團(tuán)的支鏈，例如: 磺酰氟基團(tuán)可轉(zhuǎn)化為強極性的磺酸基或磺酸鹽。這種高分子能耐強氧化劑，耐化學(xué)腐蝕，又具有優(yōu)良的離子交換性能，制成復(fù)合膜，可在電解食鹽制取高純堿中用為隔膜材料。最近已投入工業(yè)生產(chǎn)。

偏氟乙烯的聚合物和共聚物

聚偏氟乙烯PVDF具有優(yōu)良的耐輻射性能(108拉德)。由于 60年代末期發(fā)現(xiàn)了它的壓電和熱電性能，在聲電換能器和熱電檢測器等方面得到應(yīng)用(見高聚物壓電性、高聚物熱電性)。 但是偏氟乙烯的聚合物仍以氟橡膠為主。最早工業(yè)生產(chǎn)的是偏氟乙烯與三氟氯乙烯共聚物。隨之發(fā)展的，是偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,這種氟橡膠的性能超過前者，為目前世界氟橡膠的主要品種，可在 200℃長期使用。偏氟乙烯、六氟丙烯與四氟乙烯三元共聚的彈性體的耐高溫性能又有所提高,可在250℃長期使用。又由于改進(jìn)了聚合和硫化體系，改善了橡膠的高溫抗壓縮永久變形的性能。這類橡膠產(chǎn)量約占全部氟橡膠的85%。

三氟氯乙烯的聚合物和共聚物

三氟氯乙烯的聚合物是聚三氟氯乙烯。其較重要的共聚物目前有兩類:一是三氟氯乙烯-乙烯共聚物,它具有氟塑料的一般優(yōu)良性能，并有相對密度較小(1.68)，力學(xué)性能好和 耐輻射(108拉德)等特點;另一類是三氟氯乙烯-偏氟乙烯共聚物,偏氟乙烯含量在10%(摩爾)以下的用作塑料,可制成薄膜等，偏氟乙烯含量在10%(摩爾)以上的，可溶于酯和酮類溶劑中，用于涂料。