什麼是氟樹脂?我們還解釋瞭用途、類型和 fluorosurf 之間的區別!

氟樹脂是一種在工業上被廣泛使用的材料。由於具有耐化學藥品性、耐熱耐寒性、表面光潔度、耐磨性等優良性能,被廣泛應用於各個領域。案例分析此外,氟基塗層劑Fluorosurf因其與氟樹脂的相似性而受到許多人的關註,但又存在一些差異。這篇文章解釋瞭氟樹脂的特性、與 Fluorosurf 的區別以及氟樹脂的類型,因此如果您正在考慮使用氟樹脂,請參考它。

目錄

  1. 什麼是氟樹脂?通俗易懂的特性說明
    1. 關於氟樹脂加工
    2. 與 Fluorosurf 的區別
    3. 使用含氟聚合物的行業
    4. 各領域含氟聚合物的使用情況
  1. 氟樹脂種類
    1. 聚四氟乙烯
    2. 粉煤灰
    3. 全氟丙烯
    4. 四氟乙烯
    5. 聚四氟乙烯
    6. ECTFE
    7. 聚偏氟乙烯
    8. 聚氟乙烯
    9. 匯總表
  1. 什麼是氟樹脂中廣泛使用的PTFE?
    1. 聚四氟乙烯的特性
    2. 聚四氟乙烯成型法
  • 概括

1.什麼是氟樹脂?通俗易懂的特性說明

氟樹脂是氟原子和碳原子結合而成的塑料的總稱。它化學性質穩定,具有其他材料所沒有的各種特性。含氟聚合物的主要特征如下。

含氟聚合物的主要特性
耐熱 因為它有高結合能的原子,所以它具有高耐熱性。它可以承受約 -196 至 400 度之間的使用。
耐低溫沖擊 即使在低溫環境下也表現出優異的抗沖擊性。氟樹脂的特點是即使在-196度也能顯示出5%的伸長率。
耐燃燒性 氟樹脂不易與氧結合,又能承受電子的分解,因此具有即使在高溫下也不易燃燒的特性。
電氣絕緣 它在電氣和電子領域很有用,因為它即使在 15,000 至 20,000 伏特的高壓下也能提供絕緣電阻。
低摩擦 它被稱為固體間摩擦系數非常小的材料。
非粘性 非粘附性高,與樹脂表面接觸的物質很少粘附。
耐化學性 它可以在不受普通化學品影響的情況下使用。
無毒 由於它對人體無毒,可用於食品。
抗紫外線 不易因紫外線而劣化,可在室外長期使用。

1-1.關於氟樹脂加工

氟樹脂加工字面意思是加工使用氟樹脂,但主要用於防水基材等工業用途。一般感覺是聽得不多的詞,但是身邊有一些東西是用得上的。通俗易懂的介紹一下,就是煎鍋和鍋的塗層。加工方法多種多樣,但大多是用氟樹脂加工而成。一般有時也稱為“鐵氟龍加工” 。用氟樹脂塗層煎鍋和鍋可提高耐磨性並防止食物粘連或燃燒。此外,據說它可以承受-200至400度的溫度,因此具有出色的耐熱性,用途廣泛,可用於日常生活。

1-2.與Fluorosurf的區別

Fluorosurf是Fluorotechnology Co., Ltd.的“氟系塗層劑/拒水拒油處理劑”。氟樹脂與Fluorosurf具有拒水拒油、防水防潮、防污等共同特性。Fluorosurf的使用可以解決制造和加工過程中出現的各種問題。但是,由於氟樹脂和 Fluorosurf 在某些施工方法和特性上有所不同,因此根據應用和目的引入合適的材料很重要。含氟聚合物和 Fluorosurf 有以下區別。〇供給形狀氟樹脂以樹脂粉末的形式提供,但Fluorosurf 是溶解瞭特殊氟樹脂的液體。〇施工過程氟樹脂是在粉末塗裝後通過加熱和燒制來塗敷的。需要專業水平的技能和專用設備。它不能應用於非耐熱材料。由於Fluorosurf是液體,可以很容易地用刷子塗抹、浸泡在水中、用噴槍噴塗等,並在室溫下幹燥。即使是對自己的技能沒有信心的人也可以在沒有特殊設備的情況下進行施工。也可用於非耐熱材料。單擊此處瞭解有關塗層方法的詳細信息〇 塗層外觀及膜厚氟樹脂薄膜外觀為白色不透明,薄膜厚度約為5-100微米。另一方面,Fluorosurf 具有厚度為 0.01 至 40 微米的透明塗層。〇耐熱性氟樹脂的耐熱性約為400度,而Fluorosurf的耐熱性對於熱塑型為80~120度,對於熱固型為200~250度。Fluorosurf用氟樹脂是在積累的加工技術的基礎上合成的。因此,可以改變各種規格,例如控制性能、控制膜厚度和改變使用的溶劑。 點擊此處查看氟塗層劑(Fluorosurf)的產品詳情 單擊此處查看實際案例研究單擊此處索取樣品

1-3. 使用含氟聚合物的行業

氟樹脂以其優異的非粘著性、防水性、耐熱性和電阻性,成為當今工業必不可少的材料之一。

化學 管道、閥門、過濾器、儲罐等
壓縮機、傳感器、安全帶、電氣設備等
工業生產 滾筒、模具、輸送機、輸送設備等
傢電 電線、滑動部件等
小工具相關 顯示器鍍膜、基板、佈線等
半導體 用於半導體的耐化學處理。
接線電纜 用於供電、通訊等戶外配線的保護。
能源行業 勘探/挖掘工作、熱交換器等。
航天 航天器設備和線路的保護等。
醫療 醫藥包裝、醫療管、針劑塞等。
軍隊 軍用器材、通訊器材、軍用鏡頭等。
食物 面包和糖果機械、面包卷、包裝機等
打掃 清洗設備、防污處理等。
農業 農業設備、割草機等
土木工程與建築 電氣設備、建築用薄膜材料、塗料等

這樣,含氟聚合物被用於許多領域和行業。預計未來含氟聚合物市場將繼續溫和增長,預計到2027年將以年均4.3%的速度增長。

1-4.氟樹脂各領域使用情況

氟樹脂用於許多行業,但其比例因領域而異。

總結這張圖可以看出,半導體領域使用氟樹脂最多。其次,含氟聚合物被廣泛應用於要求精密、耐用、耐化學藥品等的領域,例如汽車工業和工業機械。

2. 氟樹脂的種類

含氟聚合物所含的主要材料可分為PTFE、PFA、FEP等共八種。氟樹脂的種類很多,根據元素的組合不同,但從結構上可分為全氟樹脂和部分氟樹脂兩種。全氟樹脂(全氟)是一種有機氟化合物,其結構是碳氫化合物中的氫原子全部被氟取代。PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物)、FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)等都是全氟樹脂。部分氟化樹脂是指氫或氯的部分被氟取代,或由烴類單體聚合而成的樹脂。PVDF(聚偏氟乙烯)PCTFE(聚氯三氟乙烯)ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)部分氟化樹脂的例子包括 ECTFE(乙烯-氯三氟乙烯共聚物)和PVF(聚氟乙烯) 。 氟樹脂材料的分子結構因種類而異,根據分子結構的不同,各材料也有各自的特性和特性,因此在處理氟樹脂時,需要瞭解每種材料。 雖然因產品而異,但總的來說,全氟樹脂的非粘附性、耐腐蝕性等氟特性較強,但據說成本高,耐久性也比較差。 盡管部分氟化樹脂中氟的性能往往略低於全氟化樹脂,但根據元素的組合,它還具有更耐用的優點,並且具有全氟化樹脂所沒有的特性。。下面就8種含氟聚合物的名稱、特性和典型應用實例進行說明,敬請參考。

氟樹脂種類
聚四氟乙烯 聚四氟乙烯
粉煤灰 全氟烷氧基烷烴
全氟丙烯 全氟乙烯丙烯共聚物
四氟乙烯 乙烯-四氟乙烯
聚四氟乙烯 聚氯三氟乙烯
ECTFE 三氟氯乙烯乙烯共聚物
聚偏氟乙烯 聚偏氟乙烯
聚氟乙烯 聚偏二氟乙烯

2-1.聚四氟乙烯

PTFE 的化學名稱是聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有高耐熱性、非粘附性和耐化學性,是使用最廣泛的含氟聚合物,約占總需求量的60%。另外,聚四氟乙烯有懸浮聚合產物和乳液聚合產物兩種,需謹慎使用。懸浮聚合的產品用於片材、管材的壓塑成型,而乳液聚合的產品則用作電線包覆層、包覆材料等擠出成型的原料。後面會詳細提到聚四氟乙烯。什麼是氟樹脂中廣泛使用的PTFE?

2-2.PFA

PFA 的化學名稱是全氟烷氧基烷烴。PFA 的開發是為瞭使 PTFE 更易於加工。因此,PFA具有與PTFE相同的耐熱性、非粘附性和耐化學性,也易於焊接和成型。此外,PFA分為 普通品和高純品兩種,普通品用於墊片、電線包覆材料、耐腐蝕襯裡等,高純品用於半導體零件和液晶部分。

2-3.FEP

FEP 的化學名稱是 Perfuluoro 乙烯丙烯共聚物。與 PFA 一樣, FEP也是為瞭提高 PTFE 的加工性能而開發的。盡管在耐熱性方面不如 PTFE,但FEP 不具有 PTFE 所具有的室溫轉變點這一事實是 FEP 的優勢。FEP的主要用途是電線包覆材料、配管材料、變壓器用絕緣膜、糖果烤模、包裝等。

2-4.四氟乙烯

ETFE 的化學名稱是乙烯-四氟乙烯。FTFE是由四氟乙烯和乙烯共聚而成。ETFE 的特點是其機械強度、電絕緣性和抗輻射性。與FEP一樣,ETFE常用於電線包覆層、塗層、管材等。利用其厚的耐腐蝕膜,它也被用作化學儲罐的材料。

2-5.PCTFE

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PCTFE 的化學名稱是聚氯三氟乙烯。PCTFE可通過三氯三氟乙烷在甲醇中脫氯合成。PCTFE具有透明度高、耐化學腐蝕、耐沖擊、耐腐蝕、耐輻射等特點。PCTFE 的另一個特點是它對水蒸氣和氣體的滲透性低。因此,PCTFE主要用於軸承、觀察窗等機械零件,也用於藥品的包裝薄膜和強腐蝕性化學溶液的管道。

2-6.ECTFE

ECTFE 的化學名稱是氯三氟乙烯乙烯共聚物。ECTFE是通過乙烯與三氟氯乙烯聚合工藝制得。ECTFE的特點是具有優異的電氣性能、耐輻射性和耐化學性,即使在高溫環境下也能保持其機械強度。ECTFE還可以應用於化學儲罐、管道和需要阻隔性能的部件。然而,ECTFE如今在日本已經很少使用瞭。

2-7.聚偏氟乙烯

PVDF的化學名稱是Polyvinylidene fluoride。PVDF是由亞乙烯基單體聚合而成。PVDF 的特點是其機械韌性、耐化學性和抗紫外線輻射。PVDF還可以進行熔融加工和成型,因此在化學工業中用於泵、閥門、絕緣體、汽車零件和管道。

2-8.PVF

PVF的化學名稱是聚偏二氟乙烯。PVF是由氟乙烯聚合而成。PVF 的特點是具有高機械強度和耐候性,同時還具有其他含氟聚合物所具有的耐熱性和耐化學性。此外,太陽能電池用背板可以說是PVF的主要應用實例。特別是,片狀PVF可貼附在金屬、木材、塑料上,用於室內外建材、屋頂面材等。

2-9.匯總表

表中總結瞭氟樹脂的主要類型。

種類 姓名 特征 最高工作溫度
全氟樹脂 聚四氟乙烯 非粘性、防水、防油、低摩擦、耐化學性。氟樹脂中最常用。 260℃
粉煤灰 具有與 PTFE 相當的特性,但具有高加工性(例如能夠熔融成型)的材料。 260℃
全氟丙烯 兼容熔體擠出成型、註塑成型和傳遞成型 200℃
部分氟化樹脂 四氟乙烯 優異的絕緣性和抗輻射性,以及機械韌性材料 150℃
聚四氟乙烯 具有優良的耐化學藥品性、耐腐蝕性和高透明度,因此用於軸承和包裝薄膜。 120℃
ECTFE 它具有硬度和出色的彈性。由於具有較高的阻燃性,因此用於對強度有要求的場合。 150℃
聚偏氟乙烯 它很硬,在氟樹脂中具有最高的介電常數。 150℃
聚氟乙烯 具有優良的耐熱性、耐候性、染色性,用於各種產品的表面塗層。 -

3. 什麼是氟樹脂中應用最廣泛的PTFE?

PTFE(聚四氟乙烯)是占所有氟樹脂需求一半以上的熱塑性塑料之一。最初是美國杜邦公司的RJ Plunkett博士在進行氟碳化合物相關研究時,通過碳氟化合物的聚合反應發現的。1944年被杜邦公司註冊為商標時的名稱“TEFLON®”得到廣泛認可,但Teflon® = PTFE。二戰期間用於軍事用途,戰後工業化,用於煎鍋等炊具和塗料、脫模劑等生活用品。

3-1.聚四氟乙烯的特性

如前所述,PTFE 具有出色的耐熱性、非粘附性和耐化學性。這主要是由於它的分子結構,盡管PTFE中碳和氫相互結合,但由於其獨特的原子排列稱為緊密對稱性和高分子量,因此具有電氣穩定性的特點。與碳的結合強度比氫、氧、氯等強,不易受熱、紫外線等外界影響。這種特性表現為高耐熱性、耐化學性和耐候性。此外,由於不易受高頻影響,具有優良的電性能,因此也用作絕緣材料。另外,氟樹脂分子間的吸引力弱,表面張力低。與水和油一樣,分子間的引力很強,水和表面張力大的油相互排斥。(=防水防油性)

3-2. PTFE成型法

聚四氟乙烯是・壓縮成型法・液壓成形法・活塞擠壓法它通常通過其中一種方法成型。〇模壓成型法

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圖片來源:氟樹脂的成型方法 | JFIA 日本氟聚合物工業協會在這種方法中,將 PTFE 粉末放入模具中,壓制成預成型件,然後燒制。它用於加工板材、薄板和鋼坯。〇 液壓成形法

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圖片來源:氟樹脂的成型方法 | JFIA 日本氟聚合物工業協會這是一種利用液體壓力和像橡膠薄膜一樣膨脹和收縮的薄膜來壓縮和成型 PTFE 粉末的方法。適用於燒杯、罐等廣口件的成型。〇活塞擠壓法

圖片來源:氟樹脂的成型方法 | JFIA 日本氟聚合物工業協會在該方法中,將聚四氟乙烯粉末放入型腔中,用推桿壓縮,然後在推出的同時進行燒制和冷卻。用於制作圓棒等產品。除此之外,還有用於包裝等的自動預成型,以及用於對薄板進行氟處理的浸漬塗層。

概括

氟樹脂是一種化學結構穩定、性能優異的材料。含氟聚合物因其耐熱性、耐化學性、電絕緣性和非粘附性等特性而被用於各種行業。此外,氟系塗層劑Fluorosurf是與氟樹脂具有相同特性的產品。Fluorosurf 不需要特殊的技能或設備來施工,因此可以輕松安裝。如果您有興趣使用氟樹脂或Fluorosurf,請在介紹適合貴公司服務和產品的材料之前準確瞭解各自的特性和差異。

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