氟塑料家族科普

目前在电线电缆生产中，常用的氟塑料有聚四氟乙烯PTFE、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯和乙烯共聚物等，当然一般按照市场价格来区分的话，站在氟塑料顶端的就是PTFE,其次就是PFA,再就是FEP，目前应用最广市场量级最大的当属FEP，当然也有部分厂商选择温度等级稍低的PVDF/ETFE用于相关线缆上面，我们线缆行业将这些都统称为铁氟龙材质或者说FEP材质，其这些材料主要用以制造各种耐热高温绝缘电线，测(油)井电缆、地质探测电缆加热电缆、F级和H级电机引接线、耐辐照电线、电磁线、射频同轴电缆等，这样说吧，凡分子结构中含有氟原子的塑料总称为氟塑料，氟塑料由含氟单体。如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯及氟乙烯等单体，通过均聚或共聚反应制得，随着高分子技术的不断发展,氟塑料品种正在逐步增多,应用范围日益扩大，由于氟塑料分子结构中含有氟原子，所以具有许多优异的性能，如优良的电绝缘性能、高度的耐热性、突出的耐油性、耐溶剂和耐磨性能，良好的耐湿性和耐低温性。因此，氟塑料在国防、机电、冶金、石油化工等工业部门占有重要的地位，今天我们科普氟塑料家族构成。

氟塑料家族科普

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，商品名为Teflon PFA，系全氟烷氧基共聚物，此后，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，并在市场上占有一定份额，目前国内的氟塑料以巨化股份，三爱富等为主导的厂商占据一定的线缆氟塑料的市场份额，现在大部分朋友都知道PTFE，Teflon是杜邦（现在为科慕）的商品名，中文名“特氟隆 ”、“特氟龙 ”、“特富隆”、“泰氟龙”，其实Teflon并不只是杜邦PTFE商品名，也是杜邦其他氟聚合物商品名，如FEP树脂和PFA，而含氟常见的塑料其实还有：PFA、FEP、ETFE、ECTFE、PVDF、PCTFE等，具体可以参考见下表：

PTFE

●最高使用温度在300℃。

●连续使用温度260℃。

●PTFE涂层使用的烧结温度在380～420℃。

●极低的摩擦系数和、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

●PTFE的喷涂厚度50um左右(液体)，PTFE没有粉体涂料，但有粉料用于内衬，内衬厚度从2mm至5mm之间，防腐厚度根据客户要求，液体用于防粘、耐磨等颜色有好几种。

●耐腐蚀性：PTFE几乎不受药品侵蚀，可以保护产品免于遭受任何种类的化学腐蚀。

●PTFE应用于防腐中只能内衬，不适合涂层。

●PTFE线缆押出一般采用粉末烧结的方式作业，聚四氟乙烯按聚合方法的不同

,分为悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯两大类；悬浮聚四氟乙烯树脂系白色粉末颗粒较大，经适当的后处理可得到不同颗粒度的粉末，这种粉状树脂用于模压,压延加工成型，而不直接用于电线电缆的生产。用于电线电缆绝缘时，应将悬浮聚四氟乙烯模压，烧结成圆柱型坯料，再在车床上车削成聚四氟乙烯薄膜。这种薄膜又称熟料带，供电线电缆绕包绝缘用。四氟乙烯又分为粉末和浓缩分散液两种型态。其中：粉状分散树脂在加入一定量的助剂（如石油醚）及填料（如石英粉）经混合后，专供推压成型，适用于电线电缆等薄壁制品的推压加工，在目前电线生产中应用较多：也可将粉状分散树脂推压成型，然后滚压成薄膜（又称生料带）供细线径电线绝缘或电线护套绕包用对于电线电缆的制造商来说，用聚四氟乙烯制成薄膜或推挤电线绝缘层时，都有一个将聚四氟乙烯粉状树脂模压成型的过程选择适宜的聚四氟乙烯树脂对提高生产率和产品质量都是至关重要的。一般来说，易于吸收助挤剂的树脂，熟化时间短；压缩比宽的树脂，可适合各种结构的电线；此外，聚四氟乙烯绝缘树脂必须满足成品电线电缆绝缘性能的各种考核要求，例如电压试验，老化试验等一系列的例行试验。

FEP

●最高使用温度在230℃。

●连续使用温度200℃。

●FEP涂层使用的烧结温度在360℃。

●FEP涂层是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在200℃下连续工作。

●FEP的喷涂厚度50um(液体)，主要用于防粘、(200℃以下正常使用)PFA静电粉末喷涂厚度可以从0.2mm至1.0mm范围，一般要配套底漆，不能单独使用，颜色黑色绿色，底漆是液体，面层是粉体，液体要用空气喷枪，粉体要用静电粉末喷枪。

●耐腐蚀性：FEP几乎不受药品侵蚀，可以保护产品免于遭受任何种类的化学腐蚀

●聚全氟乙丙烯FEP的含义,由于FEP的高绝缘性、阻燃性以及跟普通热塑性塑料一样良好的加工性能，从而可以代替PTFE,用作电线电缆上，FEP聚全氟乙丙烯，简称F-46，是聚四氟乙烯（F-4）的改性材料，具有F-4相似的特性，同时又具有热塑性材料良好的加工性能。在电线电缆中应用于高温、高频下使用的电子设备传输电线，电子计算机内部连接线，航空用线及特殊用途安装线等，具有良好耐油、耐高温性能，可连续在-85度至200度范围内连续使用，短时可在-200度至260度使用。

ETFE

●最高使用温度在200℃。

●连续使用温度150℃。

●ETFE涂层使用的烧结温度在280-320℃。

●ETFE可以形成一层高度耐用的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。

●ETFE的喷涂厚度可以从0.2mm至1.8mm范围，分底漆和面漆。

●ETFE粉末涂层作为耐腐蚀保护涂层，被广泛应用于化学工业、造纸工业、医药工业、食品工业和半导体工业中。

●ETFE通常用于制作特种电线电缆的绝缘层，就拿航空航天用线缆来说，普通氟塑料包括PTFE、PFA、FEP，除了机械强度不足外，最薄弱的一点是耐辐照性能较差，而ETFE因机械强度高、相对密度小、耐辐照等独有的特点，是制作航空航天领域绝缘电线电缆的重要材料.

E-CTFE

●最高使用温度在200℃。

●连续使用温度150℃。

●ECTFE涂层使用的烧结温度在270-290℃。

●该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用的涂层，并可在150℃下连续工作。

●ECTFE涂层优异的表面光滑度和耐化学腐蚀性能。

●ECTFE的喷涂厚度可以从0.2mm至1.5mm范围，分底漆和面漆。

●通常ECTFE粉末涂层应用在不锈钢和碳钢表面，当然在其它金属(铜、铝、钛)和陶瓷表面也已经近得到成功的应用。

●目前少有介绍应用在线缆上的说明。

E-PTFE

eptfe膨体聚四氟乙烯，1958年，做绝缘材料的Bill Gore成立了戈尔（Gore）公司，开发出PTFE（Polytetrafluoroethylene），并成为后来的世界500强之一。1969年，Gore夫妇的儿子Bob Gore发现在适当拉伸下，PTFE能够延展成一种高强度的多孔材料，并用来制作人造血管，他把这种材料注册为GORE-TEX（高泰克斯）商标。学术期刊上便把它叫做ePTFE（expended Polytetrafluoroethylene）。所以Gore-tex（高泰克斯）、聚四氟乙烯（ePTFE）和膨体其实是同样材料的不同叫法而已。

●E-PTFE是将分散的PTFE树脂经一定的生产加工工艺膨胀为一种多孔、低密度且高韧性的材料,目前国内很多厂商采用E-PTFE进行绝缘材料的包覆，供电线电缆绕包绝缘用，可以达到PTFE的绝缘性能，又可以简化生产工艺。

PVDF

PVDF聚偏氟乙烯，外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强的氢键，氧指数为46%，不燃，结晶度65%~78%，密度为1.77~1.80g/cm3,熔点为172℃,热变形温度112~145℃,长期使用温度为-40~150℃。

存储：PVDF应在5-30℃、清洁、干燥的环境中贮存，以免尘土、水气等杂质混入。按非危险品运输，运输过程中应避免受热、受潮或剧烈震动。

压电性能：PVDF 是有机压电材料，又称压电聚合物。这类材料及其材质柔韧、低密度、低阻抗和高压电电压常数(g)等优点为世人瞩目，且发展十分迅速，水声超声测量，压力传感，引燃引爆等方面获得应用。不足之处是压电应变常数（d）偏低，使之作为有源发射换能器受到很大的限制。

PVDF 电线电缆机械强度是氟树脂中优越的产品，且在一定温度和受压下仍能保持良好的强度。

●Poly(vinylidene fluoride)，英文缩写PVDF，主要是指偏氟pvdf分子式,乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能，是含氟塑料中产量名列第二位的大产品，PVDF电线应用主要集中在石油化工、电子电气,化工行业,在室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀，对脂肪烃、芳香烃、醇和醛等有机溶剂很稳定，在盐酸、硝酸、硫酸和稀、浓（ 40% ）碱液中以及高达 100 ℃温度下，其性能基本不变，并且耐γ射线、紫外线辐射，在较宽的温度范围内可以长期使用并基本保持其性能。