一、什么是PFA？
     

 PFA的英文名称为：Polyfluoroalkoxy，中文名称为：四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物 (又称：过氟烷基化物，可溶性聚四氟乙烯) 。PFA树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料，PFA 、FEP、PTFE 的化学性能相似，但FEP只能在200度以下使用，PTFE不能注塑。
1、比重:2.13-2.167克/立方厘米
2、成型收缩率:3.1-7.7%
3、成型温度：350-400℃
4、PFA的熔点大约为580F，密度为2.13— 2.16g/cc（克/立方厘米）。

二、PFA的特点及主要用途
      PFA俗称可熔性PTFE，各种性能是氟塑料之冠，用途与FEP类似。广泛应用于半导体行业、以及医疗、化工防腐、汽车等领域。
      PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品，用于旋转模塑和涂料的粉状产品；其半成品有膜、板、棒和管材。美国市场经销的PFA树脂有DUPOut公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflon牌、Ansimont公司的Hthen牌、HOechst Celanese公司的 Hostafl牌。 
1、PFA的主要用途：
①.适于制作耐腐蚀件，减磨耐磨件、密封件、绝缘件和医疗器械零件。
②.高温电线、电缆绝缘层，防腐设备、密封材料、泵阀衬套，和化学容器。
2、成型性能
①.结晶料,吸湿小。可采用通常得热塑性塑料得加工方法加工成制品。
②.流动性差，极易分解，分解时产生腐蚀气体。宜严格控制成型温度不要超过475度，模具应加热至150-200度，浇注系统对料流阻力应小。
③.半透明粒料，注塑、挤出成型。成型温度350-400度，475度以上容易引起变色或发生气泡。并注意脱模会较困难。
④.因熔融的材料对金属有腐蚀作用，长期生产，模具需要电镀铬处理。

三、物料性能
1、 PFA为少量全氟丙基全氟乙烯基醚与聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘结性增强，溶体粘度下降，而性能与聚四氟乙烯相比无变化。此种树脂可以直接采用普通热塑性成型方法加工成制品。
2、长期使用温度-80--260度，有卓越的耐化学腐蚀性，对所有化学品都耐腐蚀，摩擦系数在塑料中最低，还有很好的电性能，其电绝缘性不受温度影响，有“塑料王”之称。
3、其耐化学药品性与聚四氟乙烯相似，比偏氟乙烯好。
4、其抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好，拉伸强度高，伸长率可达100-300％。介电性好，耐辐射性能优异。
5、无毒害：具有生理惰性，可植入人体内 。

物性表

PVDF的英文为：poly(vinylidene fluoride) ，中文名称为：聚偏二氟乙烯，又名：聚偏氟乙烯。

       PVDF是氟塑料家族中用量排第二位的产品，由于PVDF具有良好的加工性能，因此近年来得到了快速的发展。PVDF 防腐产品可作为阀门、管道的衬里，也可制成全塑件，以PVDF为原料制造的大型设备直径可达到10m，且可以制成泡罩、结构复杂的填料等异型件。

       PVDF是一种结晶型的高聚物，熔点较低，机械强度高，耐磨、耐切割、耐高温、耐腐蚀，介电常数高。此外，PVDF 还具有优异的耐候性、抗紫外线、抗辐射性能和加工性能，同时，PVDF加工温度低，熔融流动好，可用于制作管、板、棒、薄膜、纤维和全塑阀门。

      PVDF的阻气性好、有特殊的压电性、热电性性等，用于建筑防腐、耐候涂料、化工防腐、压电材料、吊鱼线等。

二、物料性能

      PVDF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，含氧指数为46%，不燃，结晶度65%~78%，密度为1.17~1.79g/cm3,熔点为172℃,热变形温度112~145℃,长期使用温度为—40~150℃。

       PVDF树脂王要是指偏氟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，PVDF树脂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，是目前含氟塑料中产量名列第二位的大产品，全球年产能超过4.3万吨。

三、PVDF用途

      PVDF应用主要集中在石油化工、电子电气和氟碳涂料三大领域，由于PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，是石油化工设备流体处理系统整体或者衬里的泵、阀门、管道、管路配件、储槽和热交换器的最佳材料之一。其良好的化学稳定性、电绝缘性能，使制作的设备能满足TOCS以及阻燃要求，被广泛应用于半导体工业上高纯化学品的贮存和输送，近年来采用PVDF树脂制作的多孔膜、凝胶、隔膜等，在锂二次电池中应用，目前该用途成为PVDF需求增长最快的市场之一。PVDF是氟碳涂料最主要原料之一，以其为原料制备的氟碳涂料已经发展到第六代，由于PVDF树脂具有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养，该类涂料被广泛应用于发电站、机场、高速公路、高层建筑等。另外PVDF树脂还可以与其他树脂共混改性，如PVDF与ABS树脂共混得到复合材料，已广泛应用于建筑、汽车装饰、家电外壳等。

       化学结构中以氟一碳化合键结合，这种具有短键性质的结构与氢离子形成最稳定晟牢固的结合．因而氟碳涂料具有特异的物理化学性能，不但有很强的耐磨性和抗冲击性能，而且在极端严酷与恶劣的环境中有很高的抗褪色性与抗紫外线性能。

一、什么是FEP？

      FEP的英文为：Teflon* FEP (Fluorinated ethylene propylene) FEP，中文名称为：氟化乙烯丙烯共聚物（全氟乙烯丙烯共聚物、聚全氟乙丙烯），俗称F46，是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，六氟丙烯的含量约15％左右，是聚四氟乙烯的改性材料。

      根据加工需要，FEP可分为粒料、分散液和漆料三种。其中，粒料按其熔融指数的不同，可供模压、挤出和注射成型用；分散液供浸渍烧结用；漆料供喷涂等用。

      聚全氟乙丙烯具有优良的耐腐蚀性介质，其衬里阀门是为石油、化工、染化、农药等行业中各种强腐蚀介质的启闭控制而研制的。聚全氟乙丙烯衬里阀门，壳体铸件采用熔模精铸，外观光洁，强度提高。与腐蚀介质接触处采用衬里或外包和外表金属的多种结合，故产品在各种酸、碱、盐类强腐蚀性介质中能完好工作。

      美国市场经销的FEP有DUIPont公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow牌。

二、FEP特性

      FEP中六氟丙烯的含量对共聚体的性能是有一定的影响。目前生产的FEP树脂的六氟丙烯的含量，通常在14%－25%（质量分数）左右。

      FEP树脂和聚四氟乙丙烯一样，也是完全氟化的结构，不同的是聚四氟乙烯主链的部分氟原子被三氟甲基（－CF3）所取代。F46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成，碳链周围完全被氟原子包围着，但FEP其大分子的主链上有分支和侧链。这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看，无很大影响，FEP的上限温度为200℃，而聚四氟乙烯的最高使用温度是260℃。但是，这种结构上的差别，却使F46树脂具有相当确定的熔点，并可用一般的热塑性加工方法成型加工，使加工工艺大为简化。这是聚四氟乙烯所不具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。

1、物理性能

      FEP树脂的分子量测定，目前尚无可行的方法。但它在380℃时的熔融粘度要比聚四氟乙烯低，为103－104Pa．s。可见F46的分子量比聚四氟乙烯低得多。

      FEP的熔点随共聚体的组分不同而有一定的差异，共聚体中六氟丙烯的含量的增加时，熔点变低。按差热分析法所测得的结果，国产F46树脂的熔点大多在250－270℃之间，比聚四氟乙烯低。

      FEP树脂是一种结晶性高聚物，结晶度比聚四氟乙烯低一些，当F46熔体缓慢冷却到晶体熔点以下温度时，大分子重行结晶，结晶度在50%－60%之间；当熔体以淬火方式迅速冷却时，结晶度较小，在40%－50%之间。F46的晶体结构形态，均为球晶结构，并随树脂和加工成型温度及热处理方式的不同而有一定的差异。

2、电绝缘性能

      FEP的电绝缘性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介电系数从深冷到最高工作温度，从50Hz到1010Hz超高频的广阔范围内几乎不变，并且很低，仅2.1左右。介质损耗角正切随频率的变化则有些变化，但随温度变化不大。

      FEP树脂的体积电阻率很高，一般大于1015Ω·m，且随温度变化甚微，也不受水和潮气的影响。耐电弧大于165s。

      FEP的击穿场随厚度的减少而提高，当厚度大于1mm时，击穿场强在30kV/mm以上，但不随温度的变化而变化。

3、热性能

      FEP树脂的耐热性能仅次于聚四氟乙烯，能在-85－+200℃的温度范围内连续使用。即使在－200℃和+260℃的极限情况下，其性能也不恶化，可以短时间使用。 FEP树脂的热分解温度高于熔点温度，在400℃以上才发生显著的热分解，分解产物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于FEP大分子通常带有的等端基在熔点以上温度时也会分解，因此300℃以上进行加工时也必须注意适当的通风。F46在熔点温度以下是相当稳定的，但在200℃高温下机械强度损失较大。图2是F46树脂的熔融指数在恒温下的瞬间变化情况，熔融指数表示F46在372℃，5000g重力下，10min内流过规定孔径的克数，因此，可用熔融指数的增加来分析熔体粘度的减少及共聚物发生热分解的情况。图3是F46与F－4绝缘电线相比较的寿命曲线。

      FEP在－250℃时仍不定期完硬脆，还保持有很小的伸长率和一定的曲挠性，比聚四氟乙烯甚至更好些，是其他所有各类塑料所不及的。

4、耐化学稳定性

      FEP的耐化学稳定性与聚四氟化乙烯相似，具有优异的耐化学稳定性。除与高温下的氟元素、熔融的碱金属和三氟化氯等发生反应外，与其他化学药品接触时均不被腐蚀。

5、力学性能

      FEP与聚四氟乙烯相比，硬度及抗拉强度略有提高，摩擦系数也比聚四氟乙烯略大。常温下，FEP具有较好的耐蠕变性能；但当温度高于100℃时，耐蠕变性能反而不及聚四氟乙烯。

6、其他性能

      FEP树脂在大气中抗氧化性能非常好，耐大气稳定性高。FEP的耐辐照性要比聚四氟乙烯好，略逊于聚乙烯。在空气中和室温下，F46开始出现性能变化的最小吸收剂量为105－106rad?既103－104Gy，故可作耐辐照材料使用。

三、FEP用途：

      FEP树脂既具有与聚四氟乙丙烯相似的特性，又具有热塑性塑料的良好加工性能。因而它弥补了聚四氟乙丙烯加工困难的不足，使其成为代替聚四氟乙丙烯的材料，在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空宇宙用电线及其特种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。

      其主要的用途是用于制作管和化学设备的内村、滚筒的面层及各种电线和电缆，如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已见用作太阳能收集器的薄涂层。主要应用于通讯电缆、电线、半导体、化工防腐、医用材料、汽车、工业涂料等领域。

四、FEP挤出工艺要点

     FEP具有较好的加工工艺性能。可采用通常的挤出法包覆电线电缆的绝缘层。为了正确设计挤出机和模具，控制和掌握FEP树脂的加工条件，首先应了解FEP的流变性能。FEP在390℃温度下剪切应力与剪切速率的关系。其粘度μＡ随剪切速率加而下降。 FEP的临界剪切速率，如果剪切速率超过此数值，就会引起塑料流动的下均匀，结果使制品表面粗糙，无光泽和起层。FEP的临界剪切速率值与聚乙烯，尼龙相比相差悬殊，因而熔融破裂问题尤为严重。

  FEP树脂在加工中有两个特征，即具有熔融破裂的倾向和熔融状态时有特高的可拉伸性。为了在电线电缆生产中尽量消除或改善熔融破裂和提高生产率，通常采取以下措施：第一，采用挤管式模具，扩大模子的开口，以减慢聚合物在模口的流速，使之在低于临界剪切速率的适中挤出速度下挤出树脂，并提高生产率；第二，在不致使树脂分解的前提下，尽可能提高熔融树脂的温度，以降低树脂粘度，从而提高其临界剪切速率。

     （1） 挤出机螺杆的主要参数

     FEP的挤出机，一般采用单头全螺纹、等距、突变压缩型螺杆。为保证FEP树脂的充分塑化，螺杆的均化区长度，通常占螺杆全长的２５％左右；螺杆顶端呈圆锥形，以防止树脂的停滞和分解。

     （2） FEP绝缘电线挤出工艺要点

     ①.供料：FEP挤出前，先在１２０℃下预烘３ｈ左右为宜。

     ②.导电线芯预热：为保证挤出的FEP绝缘层内外温度均一，导电线芯应预热至３００－３５０℃。

     ③.挤出机的温度分布：挤出机一般以２８０℃（进料口）至３８０℃（机头）直线上升的温度分布为好；机头温度波动范围不大于±５℃，并应在不致使树脂分解的前提下，尽量提高机头温度，以降低树脂的熔融粘度。挤出机机身（自进料口至机头）、机头、模套的参考温度如下：  

 机身 第一段 ２８０－３１０℃ 第二段 ３１５－３３０℃

      第三段 ３４０－３６０℃ 第四段 ３６０－３８０℃

      机头 ３８０℃ 模套 ３８０－４１０℃

      ④.模套的拉伸比：宜选择在50－200范围内。

     ⑤.螺杆的转速：协同温度将螺杆转速调好后，在FEP树脂挤出加工过程中不要变动频繁，如有必要可稍加调整。螺杆转速应随导电线芯截面的大小而有所不同，一般可取5－15ｒ／ｍｉｎ。

     ⑥.模具模口保温：保温区应布满整个拉伸区，保温温度在350－380℃，以避免FEP的锥体至成型之前，由于表面骤冷而形成应力，从而导致绝缘开裂。

     ⑦.绝缘电线冷却：从挤出机挤出后的电线采用水冷。模口与水槽距离以较近为宜，建议不大于20ｃｍ。

     ⑧.设置滤网。为改善FEP树脂的塑化和混合质量，增加反压力，挤出机螺杆端部应加2－3层滤网为宜。

     ⑨.每批FEP材料应力求以最佳情况挤出，保证塑化良好，锥体透亮，无气泡，表面光滑，锥体与模套间无“眼屎”。每批料要做好工艺记录，以便积累资料和工艺数据，有利于质量分析。  FEP绝缘电线在树脂质量不佳和挤出工艺不当时，绝缘层会发生开裂现象，其主要原因是：

      （ａ）绝缘层有内应力。生产内应力的原因很多，例如加工过程中树脂组成不均所引起的塑化不良和加工工艺不当等。

     （ｂ）绝缘中大球晶、片晶交界面联系分子链少，或球晶过大、脆弱

     （ｃ）不稳定基团产生的大分子的断链

     （ｄ）树脂分子量过小或分布过宽，使材料承受强度降低。

     （ｅ）六氟丙烯含量过低，组成分布不均匀。

  五、FEP在电线电缆中的应用

     FEP树脂具有与聚四氟乙烯相似的特性，又有热塑塑料的良好加工工艺，因而使之成为代替聚四氟乙烯的重要材料。FEP在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输线，电子计算机内部的连接线，航空宇宙用电线，及其他特种用途安装线、油矿测井电缆、潜油电机绕组线、微电机引出线等等。

喷涂工艺详细介绍

喷粉及喷粉设备简介

（一）喷粉工艺

喷粉也称粉末涂装，是近几十年迅速发展起来的一种新型涂装工艺，所使用的原料是塑料粉末。早在四十年代有些国家便开始研究实验，但进展缓慢。1954年德国的詹姆将聚乙烯用流化床法涂覆成功，1962年法国的塞姆斯公司发明粉静电喷涂后，粉末涂装才开始在生产上正式采用，近几年来由于各国对环境保护的重视，对水和大气没有污染的粉末涂料，得到了迅猛发展。

粉末涂装工艺具有许多突出的优点：

1、一次涂装可以得到较厚的涂层，例如涂覆100～300μm的涂层，用一般普通的溶剂涂料，约需涂覆4～6次，而用粉末涂料则一次就可以达到该厚度。涂层的耐腐性能很好。

2、粉末涂料不含溶剂，无三废公害，改善了劳动卫生条件。

3、采用粉末静电喷涂等新工艺，效率高，适用于自动流水线涂装，粉末利用率高，可回收使用。

4、除热固性的环氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的热塑性耐脂可作为粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯

乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸脂以及各类含氟树脂等。

粉末涂料开始用于防护和电气缘方面，随着科技的发展，目前已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等表面的涂装。

我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究，并在生产上得到应用。发展到目前已广泛得到使用。

粉末涂装工艺

1、流化床涂装法（又称沸腾床）。

它是由多孔隔板和容器组成，多孔隔板将容器分为上下两个部分。

其工作过程是这样的：向隔板以下的容器部分通入压缩空气、，压缩空气通过多孔隔板使上面粉末未受空气流的作用悬浮起来，并在上部容器内滚翻，呈现“沸腾”状态。经预热的工件通过“沸腾”的粉末区达到涂覆的效果。工件的预热温度可稍高于粉末的熔融温度。

近几年来流化床工艺得到了一些改进，并与静电粉结合起来形成静电流化床粉末喷涂，已得到大范围的使用。

要使涂层获得较好的效果，应注意以下几个方面：

1）流化床的结构形式要求简单，内部光滑避免死角，最好设有震动装置。

2）流化床中的多孔隔板，应有一定的孔径和空密度分布。

3）粉末粒子的大小以通过50~150目/网筛孔为好，形状接近球形较为理想。

4）粉末涂料的含水量要求尽量低，以避免流化不良和涂层气泡。

5）压缩空气的流速和流量必须调整至粉末涂料稳定地流化，不致溢出，同时压缩空气应净化、干燥。

2、火焰喷涂法

在氧乙炔焰中，粉末以50m/s左右的速度通过喷枪口的高温区，受热成为熔融或半熔融状态，喷至被预热的表面上，直到所需的厚度。粉末火焰喷涂工艺比较简单，可用于导轨面的喷涂，以及机械磨损修复工作。

3、热熔敷法

是介于火焰喷涂和流化床之间的工艺，其过程是先将工件预热至粉末熔融温度以上，然后用喷枪把粉末喷上，借工件热量来熔融成涂层。

4、静电粉末喷涂

这是粉末涂装中目前发展最快的一种重要施工工艺。

1）基本原理

在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。

2）粉末静电喷涂工艺流程

典型的粉末静电喷涂工艺流程如下：上件→脱脂→清洗→去锈→清洗→磷化→清洗→钝化→粉末静电喷涂→固化→冷却→下件

3）影响粉末静电喷涂质量的主要因素

粉末静电喷涂中，影响喷涂质量因素除了工件表面前处理质量的好坏以外，还有喷涂时间、喷枪的形式、喷涂电压、喷粉量、粉末导电率、粉末粒度、粉末粒度、粉末和空气混合物的速度梯度等。

1、粉末的电阻率

粉末的电阻率在1010～1016欧姆/厘米较为理想，电阻率过低易产生粉末在分散，电阻率过高会影响涂层厚度。

2、喷粉量

在喷涂开始阶段，喷粉量的大小对膜厚有一定的影响，一般喷粉量小，沉积率高。喷粉量一般控制在50克／分到1000克／分范围内。

3、粉末和空气混合物的速度和梯度

速度梯度是喷枪出口处的粉末空气混合物的速度与喷涂距离之比，在一定喷涂时间内，随着喷涂梯度的增大膜厚将减小。

4、喷涂距离

喷涂距离是拒制膜层厚的一个主要参数.一般控制在距工件10~25厘米,多由喷枪形式来决定.

5、喷涂时间

喷涂时间与喷涂电压、喷涂距离、喷涂量等几项参数是相互影响当喷涂时间增加及喷涂距离很大时，喷涂电压对膜厚极限值的影响减小。随着喷粉时间的增加，喷粉量对膜厚的增长率的影响显著减小。

4）水分散粉末涂装

水分散粉末涂料是将粉末涂料稳定的分散与水介质中，它兼具水性涂料与粉末涂料的优点，在工艺上可以使用包括浸、刷、喷、静电涂装在内的一切常规手段。

5）粉末电泳涂装

它是综和粉末涂装与电流涂装的产物，兼具二者特点。其基本原理是将粉末粒子（一般要求40μm以下），分散与含电泳树脂的水溶液之中，以水性电泳树脂为载体，以粉末粒子为成膜物质，使粉末粒子带上电荷，在直流电场中电泳沉积成膜。它适用于形状复杂的工件施工。

（二）粉末静电喷涂设备的组成和结构

粉末静电喷涂设备主要包括：喷粉室、高压静电发生器、静电喷涂枪、供粉器、粉末回收装置、工件旋转机构

等。

1、喷粉室

喷粉室是粉末静电涂装的主要设备之一。保持平稳的空气流动是粉房内的清洁，为操作人员提供一个洁净的工作环境。控制喷房内的粉尘含量，使其低于爆炸极限（一般定为10g/m3）。此外，喷粉室要利于清洗，使粉末不易在屋中沉积，以便于改变粉末的颜色，室内要有足够的光线，以利于涂覆工作进行。

2、静电喷枪

喷枪按其用途可分为手提式喷粉枪，固定式自动喷粉枪，圆盘式喷枪等；按带电形式分为内带电枪和外带电枪；按其扩散机构形式可分为冲突式枪、反弹式枪、二次进风式枪、离心旋杯式枪等。

喷粉枪的带电机构形式是提高喷涂效率来将是很关键的因素。

从总体上来讲喷粉设备的核心就是喷枪和充电系统。就目前市场而言，电晕式喷枪所占的比例极大，这是应为采用高压电晕放电的方式对粉末进行充电所具有的最大的好处就是，能够喷涂现今所有种类的热固性粉末涂料，并且能获得非常好的效果。其优点主要表现在优良的稳定性，上粉率和上粉速度等。

这类喷枪的发展历程是这样的：电压控制ｏ电流控制ｏ总能量控制。总能量控制是随着喷枪距离工件的元件，其电压、电流都在不断调整至理想状态，以达到最好的涂装效果。

3、供粉系统

1）供粉系统是把涂覆的粉末料，从盛粉容器连续均匀的输送到喷粉枪进行喷涂。

供粉系统由空气压缩机、油水分离器、空气干燥机、调节阀、压缩空气管道、电磁控制阀门、供粉器、输粉管道等组成。

2）供粉器的形式

在粉末静电喷涂供粉系统中，使用的供粉器种类较多，通常可分为：压力容器式、螺杆或转盘的机械输送式、文氏里空气抽吸式。

3）粉末回收装置

粉末的回收可分为湿式法和干式法。

湿式法就是让带有粉末的气流通过液体的容器进行过滤，达到净化，带有液体的粉末经过干燥处理再重复利用。

干式法粉末回收是在喷粉室排出的粉末气流中将粉末颗粒收集下。干式法粉末回收的种类有重力沉降式、惯性分离式、旋风分离式、烧结板分离式等，在实际生产中，往往采用多级回收装置，以达到更好得分离效果。

关于粉末的喷涂工艺及设备就简单介绍到这里，下面对油漆工艺及设备作一简介。

三、油漆工艺及设备简介

1、喷漆的目的

首先是防护性，以延长工件寿命，其次是装式性，达到美观宜人。再次是特殊用途，以达到特殊性能。如：隔音、决热、防火等。

根据涂装的目的和要求的不同，涂装的涂层有好几层组成，其中包括底漆、腻子、面漆罩光等。

底层漆：是与被涂工件机体直接接触的最下层涂层，底漆层的作用是强化涂层与机体之间的附着力，强化涂层的防护性能。黑色金属在除装之前应磷化，有色金属涂装之前应氧化处理。

腻子层：对于粗糙不平的机体，使用腻子层有很多缺点，诸如施工麻烦、降低涂层与机体的结合力等。

面漆层的主要目的是增加产品的光泽，用于涂层的最外层。

2、涂装方法

涂装的方法很多，主要有刷漆法、浸漆法、空气喷涂法、高压无气喷涂法、静电喷漆法和电泳涂装法等。

3、涂层的配装和对产品材料的要求在涂料施工中，很少采用单层涂层，因为这样的不到均匀无孔的涂层。常采用底漆层加面漆层，根据需要还可以添加中间层、封闭面漆层外的罩光层。底漆层对被涂工件要有良好的附着力，对面漆层要很好的结合力，并要具备防锈能力。底漆层和面漆层的配套原则如下：1）最好是烘干型底漆层与烘干性面漆配套；自干型底漆与自干型面漆配套；同基漆的底漆与面漆配套。

2）当选用强溶剂的面漆时，如：硝基漆，过氯乙烯漆等，底漆层必须能耐强溶剂不被咬起，如醇酸漆、环氧漆等。

3）底漆和面漆要有大致相近的硬度、伸张程度。

4）发挥型漆料在固化型底漆上配套时，耐温热性差。

5）底漆的油度比面漆的油度要短一些，否则面漆的耐侯性差，并且底漆面漆干燥收缩的不同，易造成各层龟裂。

6）采用多层异类涂层时，往往采用中间层，使漆基过渡，达到底层和面层良好的结合。

有机涂膜的附着力与产品材质本性有关，按照附着力的大小，可将金属排列如下：

镍→钢→铜→黄铜→铝→锡→铅

黑色金属几乎对所有类型的底漆都适用，而镁铝件及它们的合金，通常采用以铬酸锌为机体的钝化底漆。工件表面最好进行有效的前处理，使之生成一层磷化膜或氧化膜以提高机体与底漆的结合力。再选用附着力强的底漆。对于铝件及镀锌件绝不能使用红丹颜料的底漆，否则会引起电化学作用，使附着力下降。

PTFE 

聚四氟乙烯（Teflon或PTFE），俗称“塑料王”，是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等

中文名称 聚四氟乙烯

外文名称polytetrafluoroethylene

英文简称PTFE

分子式(C2F4)

分子量100.015612

熔点327℃

沸点400℃

目录

1 基本简介2 基本信息3 基本特点4 基本性质5 成型方法6 应用范畴

1 基本简介

聚四氟乙烯聚四氟乙烯被称“塑料王”，氟树脂之父罗伊·普朗克特1936 年在美国杜邦公司开始研究氟利昂的代用品，他们收集了部分四氟乙烯储存于钢瓶中，准备第二天进行下一步的实验，可是当第二天打开钢瓶减压阀后，却没有气体溢出，他们以为是漏气，可是将钢瓶称量时，发现钢瓶并没有减重。他们锯开了钢瓶，发现了大量的白色粉末，这是聚四氟乙烯。

　　研究发现聚四氟乙烯性质优良，可以用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈，因此美国军方将该技术在二战期间一直保密。直到二战结束后，才解密，并于1946年实现工业化生产聚四氟乙烯。

2 基本信息

　　CAS No.：9002-84-0

　　EINECS号：204-126-9

　　分 子 式：(C2F4)n

　　分 子 量：100.015612

　　熔 点：327℃

　　沸 点：400℃

　　折 射 率：1.35

　　英文名称：poly(tetrafluoroethylene);TETRAFLUOROETHYLENE OLIGOMER; TETRAFLUOROETHYLENE RESIN; TEFLON; TEFLON 7A; TEFLON(TM) 30B; TEFLON(TM) 6; TEFLON(TM) 7A; PTFE

3 基本特点

　　耐高温——使用工作温度达250℃。

　　耐低温——具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率。

　　耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。

　　耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。

　　高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。

　　不粘附——是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。

　　无毒害——具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。

　　聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上

聚四氟乙烯，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95%，熔融温度为327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13/6螺旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15/7螺旋。

　　虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时，聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率（%）每小时分别为1×10-4．4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。

4 基本性质

　　化学性质

　　耐大气老化性：耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。

　　不燃性：限氧指数在90以下。

　　耐酸碱性：不溶于强酸、强碱和有机溶剂（包括魔酸，即氟锑磺酸）。

　　抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。

　　酸碱性：呈中性。

　　物理性质

　　密度：2.1–2.3 g/cm³;

　　聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。

　　聚四氟乙烯(F4，PTFE)具有一系列优良的使用性能：耐高温—长期使用温度200~260度，耐低温—在-100度时仍柔软；耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂；耐气候—塑料中最佳的老化寿命；高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数（0.04）；不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；无毒害—具有生理惰性；优异的电气性能，是理想的C级绝缘材料，报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压；比冰还要光滑。聚四氟乙烯材料，广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。产品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为：CF3(CF2CF2)nCF3。20世纪30年代末期发现，40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95%，熔融温度为327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13/6螺旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15/7螺旋。

　　虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时，聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率（%）每小时分别为1×10-4．4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。

　　力学性能

　　它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1/5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。

　　聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。

　　耐化学腐蚀和耐候性

　　除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。

　　电性能

　　聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。

　　耐辐射性能

　　聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。

　　聚合

　　聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力/厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。

　　膨胀系数

　　（25～250℃）10～12×10-5/℃

5 成型方法

　　1．模压法　2．推压法　3．皮囊法　4．喷涂法5．编织法6．缠绕法7．滚压法8．挤压法9．粘接法　10．焊接法　11．热定型法　12．机加工法

6 应用范畴

　　聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。

　　聚四氟乙烯在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等，使之成为不可取代的产品。

　　聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能，耐高温，耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。在PTFE中加入任何可以承受PTFE烧结温度的填充剂，机械性能可获得大大的改善，同时保持PTFE其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤纤、聚酰亚胺、EKONOL…等，耐磨耗、极限PV值可提高1000倍。

　聚四氟乙烯管材选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂经柱塞挤压加工制成。在已知塑料中聚四氟乙烯具有最好的耐化学腐蚀性能及介电性能。聚四氟乙烯编织盘根是一种良好的动密封材料，是由膨体聚四氯乙烯带条编织而成，具有低摩擦系数、耐磨、耐化学腐蚀、密封性良好、不水解、不变硬等优良性能。用于各种介质中工作的衬垫密封件和润滑材料，以及在各种频率下使用的电绝缘件、电容器介质、导线绝缘、电器仪表绝缘等。聚四氟乙烯 薄膜适用于作电容器介质、 特种电缆的绝缘层、导线绝缘、电器仪表绝缘及密封衬垫，还可做不粘带、密封带、脱模。 此外，生活中用的不粘锅的内衬也使用聚四氟乙烯制作的，就是利用了聚四氟乙烯耐高温，不粘的特点。

Halar® ECTFE - 涂料

Halar® ECTFE，是乙烯与三氟氯乙烯的共聚物，是一种半结晶、可熔融加工的部分氟化聚合物。有不同牌号可供选用，专为静电粉末喷涂工艺而设计。 

由于其独特的特性组合，Halar® ECTFE 特别适合于作为防护和防腐应用中的涂层材料。Halar® ECTFE，是乙烯与三氟氯乙烯的共聚物，是一种半结晶、可熔融加工的部分氟化聚合物。

主要特性

·极好的耐热性和耐化学性

  最佳的抗渗性

·出色的阻燃性

·极好的表面特性

·表面光洁度高

·纯度高

加工

Halar® ECTFE 专门针对静电粉末喷涂、流化床涂布或针对二者设计。

静电粉末喷涂

工艺流程通常包括基材预备、喷涂、烘烤和冷却。可能需要经过几次往复，以达到所需的 ECTFE 涂布量和涂层厚度。

流化床涂布

通常，预热过的物件可以通过直接浸渍到氟化粉末，随后进行烘烤。浸渍和烘烤操作可以重复进行，以形成多层涂覆并达到所需的涂层厚度。

市场和应用

Halar® ECTFE 的典型应用，包括接触具有极高腐蚀性或超高纯度化学物质的应用，如强无机碱和强无机酸和氧化性酸：

·器皿

·反应器

·半导体化学储罐和管道系统

·管道系统

·离心机

·搅拌机

·排汽缸

·过滤器

·电镀设备

制药 & 化工

排风管道涂层：Halar® ECTFE 涂覆的不锈钢排风管道系统旨在处理各种工业应用中的形形色色的腐蚀性排放气流，包括洁净室。

·耐化学性

·阻隔特性

·优于塑料和 FRP 管道，安全性更高且耐腐蚀性更强

·用于通风和排烟系统，无需洒水装置，即可减少甚至消除可能降低气流的盐类沉积和碎屑，已获得 FM 认证。

高纯度应用

在超纯水和高纯度化学物质中进行的 Halar® ECTFE 静态浸泡测试，仅显示出极低水平的金属和有机可提取物。额外进行的动态冲洗数据证明 Halar® ECTFE 适用于半导体、生物制药行业中的高纯度系统。另外，Halar® ECTFE 的氟离子浸出量极低。

纸浆 & 造纸

防护性涂层：Halar® ECTFE 在腐蚀性环境中作为防护性涂层有着成功的历史，这是由于它对 PH 值、水分和强氧化剂的的敏感度低，且不会受大量化学物质的侵蚀。此外，Halar® ECTFE 粉末涂料可形成严密、平滑的防腐保护层。

半导体

Halar® ECTFE 涂料符合晶圆制造设备和洁净室所要求的严格的耐化学性和耐温性标准。例如，它被广泛用于排风管道系统涂层。

晶圆制造设备：Halar® ECTFE 涂料可确保在半导体加工环境中达到生产效率和纯度标准。采用索尔维含氟聚合物制造的工艺排气管道符合各项主要行业标准，包括 FM Global 的各项标准。Halar® ECTFE 具有优异的耐腐蚀性和热稳定性。

工艺排风管道：Halar® ECTFE 可在半导体环境中提供超常的结果。它被作为涂层用于排气管道、容器和工艺设备：粉末涂料已成功地用于必须符合 FM4922 防火安全标准的排风管道系统的防火和防腐。带有 Halar® ECTFE 涂层的管道系统具有超常的表面平滑度，能降低污染积聚和腐蚀的风险。

流体处理系统：流体处理系统包括一些不可或缺的步骤，如交付、存储、过滤和处理。得益于其优异的性能，含氟聚合物能耐受极端恶劣的化学环境和温度，被广泛用于半导体行业。

Halar® ECTFE 涂料是以下关键组件的最佳选择，如：阀门、管道、储罐、容器，以及热交换器。

废弃物处理装置：半导体制造业中被视为废弃物的物质可能会具有腐蚀性、可燃性、反应性和（或）毒性。含氟聚合物具有优异的强度和耐酸性，被用于蚀刻、剥离和清洗工艺，同时还能耐受浆料和废液的磨蚀。涂覆了 Halar® ECTFE 的管道及管件、阀门和其它组件，可为废弃物处理系统提供可靠的性能。

案例研究

Halar® ECTFE 烟道内衬

带 Halar® ECTFE 内衬的烟囱无需维护 

在历经 15年 之后，带玻璃纤维增强型 FRP/Halar® 内衬的烟囱仍处于良好的工作状态，无需任何维护。这座烟囱是位于丹麦北日德兰半岛地区的一家发电厂的一部分，其内衬会在 110°C 下与硫酸接触。最近进行的检查并未发现由废气造成的化学腐蚀迹象，也没有发现表面开裂。

吸氯装置

带含氟聚合物内衬的吸氯装置 

安装在一家石化厂的带 FRP/Halar® ECTFE 双重复合内衬的吸氯装置已经连续工作 14 年了。该工厂关闭后进行的检查发现，尽管要与氯化碳氢化合物、盐酸和氯分子经常接触，其内衬仍处于极佳状态

带含氟聚合物内衬的工艺容器的长期性能 

一个带 Halar® ECTFE 内衬的贮槽后在工作 23 年后完好无损。它是在一家氯乙烯单体生产厂用于处理碱性流体和活性氯的。典型特性

 ETFE的各种应用都使用了其独一无二的各种性质，如在相当宽的使用温度范围内其所具有的独一无二的硬度和耐磨性，以及氟塑料所具有的耐化学品和耐热性。ETFE树脂可熔融加工，具有突出的韧性和极好的化学、热学和电学特性，主要以粒料级商品销售，用于电线电缆制造、管材和膜以及注塑部件等。

1 电线电缆

       电线电缆是ETFE应用最大的市场所在，约占到了ETFE应用市场的50％ ～60％ ，主要是作为控制线、信号线和通讯线的绝缘材料。ETFE适用于环境要求高的领域，如运输、航空、化学和核工厂、油井以及井下的各种线缆和通讯线的绝缘。ETFE的内在润滑性有助于线缆通过复杂和弯曲的通道，同时由于其耐磨性而保证了其绝缘完整性，热焊铁下不会烧穿以及耐机械穿刺等特性也是线缆所需要的特性。此外，经过交联的ETFE成为倍受青睐的材料，其具有重量轻、电线外径小、使用温度高、耐辐照

 性能优越、耐开裂以及耐溶剂性好等优点，现已成为新一代航天航空用绝缘电线。另外，ETFE供应商和加工商寻求在其他电线电缆市场上的开拓，这些应用包括汽车、计算机后面板、运输机械的照明和仪器电缆、热测量线和核电厂控制室基底模块。

2 化工过程及其他

       在化工防腐蚀领域，一般碳钢和不锈钢的设备、管道件、泵和阀门难以抵御各种强腐蚀介质的侵蚀。虽然聚四氟乙烯(PTFE)有较好的耐化学腐蚀性能，几乎任何强酸、强碱、强氧化剂和溶剂在高温下对它都不起作用，但PTFE的不足之处在于它的加工成型比较困难，加上和金属设备本身无法很好地结合，使PTFE的机械强度低，线膨胀系数大等物理性能不足突现出来，使优良的化学性能无法发挥其作用。ETFE的注塑比其他氟塑料容易得多，同时具有聚四氟乙烯的耐腐蚀特性，又有对金属特有的较强粘着特性，克服了聚四氟乙烯对金属的不粘合性缺陷，加之其平均线膨胀系数接近碳钢的线膨胀系数，使之成为和金属的理想复合材料，具有极优良的耐负压特性，目前已经在反应釜、容器、泵、阀和管材的衬里以及精馏塔填料、阀座、消雾器、配件等得到广泛应用。   其他电工／电子应用包括热收缩管、缠绕丝带和注塑零件如线圈成型、插座、连接器、开关零件、绝缘器、锂电池盒和固定器等。机械应用包括密封管、管插座、波纹管和固定器等；汽车应用包括低渗透率复层管用于燃油输送等。

3 薄膜

       ETFE薄膜的实际使用始于2O世纪9O年代，不仅可以作为建筑和农业用膜，还可用于汽车防风玻璃膜、防污内外包装材料、电池隔膜、粘接剂容器、食品工业的输送带、太阳能接收器、软性印刷线路板、计算机电线、医用包装用膜等。随着经济的高速增长，各种建筑场馆平地而起，对建筑材料的要求也越来越高，这给了ETFE薄膜材料用武之地，作为幕墙或者屋面材料已经在全世界100多项工程中得到了应用，2008年北京奥运会国家游泳中心“水立方”就采用了ETFE膜。

       随着我国经济的快速发展，各领域对材料的综合性能不断提出更高要求，市场对氟塑料产品的需求领域不断增加，ETFE树脂以其特有的性能，需求日益增大。然而目前，国内只能生产少量ETFE模压和挤出料及少量的粉末涂料，因而ETFE树脂的开发以及产业化已经迫在眉睫。

PTFE表面性能之溶解度参数

PTFE表面性能之溶解度参数：PTFE表面性能之溶解度参数：溶解度参数在以往的文献资料中，大多提到PTFE与其他物质相容性较差的问题，这是由于2种物质的溶解度参数相差较大造成的。

一、什么是PCTFE？

      PCTFE的英文为：Polychlorotrifluoroethylene，中文名称为：聚三氟氯乙烯，又名：聚氯三氟乙烯.

       PCTFE的硬度高、耐低温性、尺寸稳定性优异，主要用于低温密封、电气、防腐、防辐射元件。

      美国市场上经销的PCTFE树脂有3M公司的Kel—FI牌、Daikin公司的Daiflon牌、AlliedlSignal公司的Acfon牌。

二、物料性能

      PCTFE是三氟氯乙烯自由基引发聚合的带有主要是重复一CF(cl)—CF单元线性主链的产物。

      PCTFE是结晶性的高分子，熔点为425F，密度为2.13g/cc（克／立方厘米）。

      PCTFE在室温下对大多数活泼的化学品呈惰性，而在212T以上可被少数几种溶剂溶解，也可被一些溶剂溶胀，尤其是氯化过的溶剂。PCTFE具有优异的阻隔气体的能力，其膜产品的水蒸汽透过性在所有透明塑料膜中是最低的。其电性能与其它全氟聚合物相似，但介电常数和损耗因数稍高，尤其是在高频时。PCTFE可制作厚的（1／8英寸）光学透明制件。

       PCTFE虽可用熔融加工，但由于熔体粘度高，有降解趋势导致加工品的性能变坏，故加工困难。

      PCTFE树脂可制成用于模塑和挤塑的粒料。膜厚度为 0.001—0.010英寸，亦可制成棒和管。

                  热塑性氟塑料THV合成工艺

      热塑性氟塑料THV是由TFE、VDF、HFP三种单体共聚而成，世界上只有美国3M公司的子公司Dyneon公司生产，商品名DyneonTMTHV。

THV是可熔融的热塑性氟塑料，具有优异的综合性能：高柔韧性、相对低的加工温度和很宽的加工温度范围、极好的层压性、耐候性、耐化学性、宽频带透光性(uv到IR)、对各种基材的良好粘结性、E-电子束交联性、极低的可燃性、可在相对低的温度下与聚烯烃及其他温度敏感材料共挤出、共吹塑模塑、层压和涂覆。应用领域十分宽阔，可应用于汽车制造业、航空业、电线电缆、涂料工业等。

      随着聚合物中各组份含量的不同，TFE/VDF/HFP共聚物可以是塑料，也可以是弹性体，作为热塑性氟塑料THV，一般应含有45wt％～65wt％TFE、15wt％~35wt％VDF、10wt％~20wt％HFP。

      THV合成工艺如下所示：

      在190 L带搅拌的聚合釜中加入110L去离子水、105g 30％的全氟辛酸铵、200g草酸铵、114g丙二酸二乙酯后，交替抽真空充氮气数次，升温至40℃ ，开启搅拌210 rpm，加HFP至釜压800 kPa，再加VDF至釜压900 kPa和加TFP至釜压1500kPa。

      压人50 ml 2.62％KMn0 溶液引发聚合，通过连续添加HFP/TFE (0.313/1wt)、VDF/TFE(0.430/1wt) 两种混合单体，和85ml／h的速度添加2.62％KMnO4溶液，维持1500 kPa的釜压和40℃的聚合温度，最后加入33.4 kg TFE，反应进行5h 40min，直至釜压开始下降。

      最后得到171.7 kg固含量为33.2％的浆状物，移至250 L混合槽中，加入去离子水、2.5 L浓HCL，搅拌破乳、分离，在粉状树脂中喷人36 L全氟庚烷，再用去离子水洗涤六次，于100℃下干燥12 h，最后得到58kg THV。经分析，该THV含有57wt％TFE、25wt％VDF、18wt％HFP，熔点160℃，MFI为l1.8，相当于THV 500G牌号。

                苏威SOLEF PVDF的模压工艺

I 简介

II 过程中的技术要求

A. 材料特性

B. 半成品

III 材料选择

IV 过程描述

A. 第一步: 颗粒的加热和熔融

1. 模具内部

2. 模具外部

B. 第二步: 熔融块压缩

1. 第一种方法: 在模具内熔融

2. 第二种方法: 在模具外熔融

C. 第三步: 冷却

D. 厚板加热相关过程的模拟

V 所需设备

A. 模具

B. 压力

C. 烘箱

I. 简 介

      在SOLEF PVDF应用的各个领域里（化学工业，电子工业…），有些地方需要较厚的部件。这些部件可以通过对半成品棒材或厚块的机械加工来获得。这些棒材和厚块可以通过挤出或用粒料模压成型来制成。后者的方法虽然非常简单，但是经验表明整个加工过程需要精心设计。

II. 技术需求

A. 材料特性

- 热及颜色稳定: PVDF材料本身必须能经受苛刻的加工条件而无任何的降解并且几乎不出现发黄现象。

- 粘度: 模压过程中熔体流出模具（造成飞边）的现象必须最小化。

B. 半成品

- 颜色均一性

- 无气孔

- 最小的内部应力: 以避免进一步加工时发生翘曲变形

- 达到SOLEF PVDF标准的机械，化学和纯度性能 (请参照产品手册).

III. 材料的选择

      一般选用高粘度树脂。 如果需要柔韧性，可以选用SOLEF 20511/0001，它是和六氟丙烯的共聚物，同时具有高粘度和高柔韧性。IV. 工艺描述

      基本上分为三步 :

- 将颗粒熔融

- 熔融体的模压

- 冷却。

      具体有两种方法可以采用；这两种方法因颗粒的熔融方法不同而异:

1- 在模具内部熔融

2- 在模具外部熔融

      图1和2阐明了两种不同的方法。

A. 第一步: 加热和熔融颗粒

1. 模具内部熔融法 （用于厚度小于4 cm的部件）

      所需量的SOLEF颗粒可直接加入预热模具里熔融。模具的预热温度应为190°C。确保模具的预热时间足够长以使整个模具表面达到充分均匀而且稳定的温度。

      颗粒加入模具前预热到150°C。有两种简便的方法:

- 将颗粒放入150°C的通风烘箱中加热1小时30分钟，层厚不超过2cm

- 或者更好的办法是，向颗粒吹150°C的热干空气30分钟。

      加料后，模具应在完全无压力的情况下关闭。

      重要注解: 在模压前，熔融时间必须足够长到可使所有的颗粒都熔融，包括层中间的颗粒: 熔融必须维持在30分钟／厘米（最终产品的厚度），时间至少1小时。例如，对于3cm厚的薄板，完全无压力在190°C下需保持1小时30分钟。

      低于4 cm厚的样张都可用这种方法加工。超过4 cm时，熔融时间则过长，而颜色则会较黯。因此宜采用第二种方法（模具外部熔融法）:在模具外部熔融可以减少熔融时间。

2. 模具外部熔融法 (适用于所有厚度)

a. 在烘箱中熔融的办法

      所需量的颗粒可直接加入通风烘箱里熔融。

      这里，为了防止粘着（可使用炊具平板锅），可将PVDF颗粒放在最大层厚为2 cm的PTFE板上(例如也可以是有PTFE涂层的板上)。   在烘箱中熔融，温度应保持在195°C，时间1小时30分钟。随后将熔融块灌入预热过的模具中。（见第二步）

      重要注解: 确保颗粒在转移和压缩前已完全熔融。

      如在烘箱中有足够空间，则可降低颗粒层的厚度，加热时间可随之减少（泛黄的可能性也将减小）。请再次确保压缩前颗粒块已完全熔融。

b. 转移模塑法

      如果可能的话，也可以使用挤塑机来熔融PVDF树脂。

      所需数量的树脂必须挤出到一个过渡的绝缘容器内（涂有PTFE防粘材料）。

      随后如上所述将熔融块转移到预热过的模具中。

      这种方法是目前来说最具代表性的能得到最好半成品的方法。

B. 第二步: 熔融块的模压成型

1. 第一种方法: 在模具内部熔融

      这种方法压缩过程中模具的温度维持在190°C。

      因为颗粒已经全部熔融，达到所需压力的时间就相当短了：15 min/cm足够达到至少50 bars的压力，理想条件下可以达到120 bars。由于内部的气体需要排出，这个时间不能再缩短了。压力从0到20bars上升时，在前10个min/cm时需要缓慢提高，例如前5个4－bars时应为2 min/cm。然后，可以很快加到最高压力。

2. 第二种方法: 在模具外部熔融

      因为所有的颗粒在使用时已经完全熔融，所以模具就不需要预热到很高的温度了。模具应在155°C下预热并在整个模压过程中保持这个温度。

      设定压力的方法和第一步完全相同:      15 min/cm应当足够了，如果可能的话应保持同样的缓慢压力提高。
      注意: 如果模具不够闭合，当压力太高时一些熔融的树脂可能会流出模具外。
      在这种情况下，模压过程中的最大压力应当减小以限制这种外流。这个降低的最大压力大小取决于模具尺寸和闭合度，在此不能明确定义。在冷却步骤开始的几分钟后应当提高压力，因为此时薄皮层已经冷却导致表面封闭。

C. 第三步: 冷却
      两种方法的冷却步骤完全相同:
压力
      在整个冷却过程中压力必须维持在最高值（至少100 bars，最好为120 bars)，直到温度降到大约50°C。事实上，由于固化时会产生收缩，冷却过程中上压力要足够深以抵消冷却时造成的收缩，同时防止空隙的产生。
温度
      将模具温度降到130°C并在一定时间内保持在130°C。维持这个水平可避免过多的内部压力。这个水平的持续时间应按照内部压力的最小化和发黄现象折衷处理。每厘米厚度至少维持30分钟。
      接下来的冷却时间，即从130°C到50°C，也同样需要折衷处理，因为快速冷却会导致高温梯度，而相应的结果是产生相当高的内部压力。同样的，每厘米厚度至少维持30分钟，最好为60 min/cm。
      在侧壁应使用筒形加热器阻止边缘地带的较高冷却速率。如此，上压力可以抵消由于固化而产生的体积变化，同时防止空隙的产生。如果厚度大于3 cm，侧壁的加热是需要的。
      底部和顶部的降温速率应保持相等，为的是最有效的防止温度梯度的产生。

  应记住当板材表面的温度为50°C时，板材中心的温度仍然很高，这就是为什么压力必须保持数个小时的原因。
      因为冷却时间很长，不需要进行退火。
      如您希望更快的取出产品，冷却时间可以缩短，但是需要在140°C下退火。

D. 厚板加热相关过程的模拟
      为了对物体的冷却所需时间有大概的了解，我们对一块较大而厚的板的模压成型进行了模拟（使用SOLEF 6012/0000）。
      这块板的尺寸如下：
- 宽度: 4 m x 4 m
- 厚度: 60 mm
      为了计算板内部的温度曲线，在对模具温度建模时加入了表面温度曲线。温度在200°C和50°C 之间，其中一段时间维持在140°C。在脱模后空气冷却至50°C(见图3).

SOLEF PVDF的比热容 对比 由DSC测得的温度，也就是使用了结晶峰值(见图 4 )

    空气降温时，假定热交换系数为- 4000 W / m². K，辐射系数为- 0,95。

   在本例中，板中心达到40°C需要15个小时。

V. 所需设备
A. 模具
      模具必须拥有足够的尺寸和充分的闭合度以避免在熔融树脂压缩时过多的树脂流出（外流）至模具外。
      应该具有顶部、底部和侧壁的加热和冷却设备。同时这些设备应当可以独立控制以保证顶部和底部温度相等，并且保证侧壁的降温速率低于顶部和底部表面的降温速率。
      模具的各个侧面温度必须可以控制；热电偶应放在金属内部，摆放在各个面的中间尽可能的靠近模具的内表面，也就是尽可能的靠近熔融树脂。
      PTFE喷雾，PET 薄膜或FEP薄膜可能可以防止PVDF树脂粘在模具的内壁。
B. 压机
      压力至少可以达到50 bars，理想的是可以达到150 bars，并且可以进行逐步压力调整。
C. 烘箱
      烘箱必须可以通风以避免产生温度梯度。温度必须严格控制。

      氟树脂涂料早在1938年就诞生了，最早的氟碳涂料就是杜邦公司的特氟隆涂料即聚四氟乙烯PTFE共聚物，这类材料具有独特优异的耐热、耐低温、自润滑性及化学稳定性能等，但是这种涂料使用时需要极高的液化温度，对颜料的分散性也较差，所以最初的应用范围较窄。

 　　1.聚四氟乙烯涂料性能

 　　1.1 不粘性：几乎所有物质都不与其涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。

 　　1.2 耐热性：具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃～260℃之间可连续使用，具有显著的热稳定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。

 　　1.3 滑动性：有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，但数值仅在0.05-0.15之间。

 　　1.4 抗湿性：表面不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除。停机时间短，节省工时并能提高工作效率。

 　　1.5 耐磨损性：在高负载下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点。

 　　1.6 耐腐蚀性：几乎不受药品侵蚀，可以保护零件免于遭受化学腐蚀。

 　　2.聚四氟乙烯涂料类型

 　　聚四氟乙烯涂料分为PTFE、FEP、PFA、ETFE几种基本类型：

 　　2.1 PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-300℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

 　　2.2 FEP：FEP（氟化乙烯丙稀共聚物）不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性。　2.3 PFA：PFA（过氟烷基化物）不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。

 　　2.4 ETFE：ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，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，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。

 　　3.聚四氟乙烯涂料的应用

 　　由于聚四氟乙烯涂料有以上优异性能，被用在不粘锅、航空、医疗等领域。水性涂料在激光打印机中有应用，比如定影膜。定影膜上的涂层有很好的耐高温性能，它安装在加热组件上，工作温度能达到200℃左右；由于其表面张力一般只有31～34 达因/厘米， 表面能低，接触角大， 胶粘剂不能充分润湿涂层，从而不能很好粘附在上面，因此涂层具有优良不粘特性，其上不易粘附碳粉，不会沾尘结垢，防污性好；聚四氟乙烯涂料的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难，因化学稳定性好，它具有优良的防腐蚀性能，极好的化学惰性、漆膜耐酸、碱、盐等化学物质和多种化学溶剂，为基材提供保护屏障；漆膜表面坚韧、强度高；涂层耐磨性能优异，打印普通纸张数量一般在5万张以上；另外水性聚四氟乙烯涂料是一种环保涂料，对环境污染程度低，涂装设备易清洗，产生一般缺陷时比如杂质等可在烘烤前识别并重新加工，一定程度提升产品合格率；水性聚四氟乙烯涂料的颜料分散性能较溶剂型涂料差，易产生分层；此类型涂料的烘烤温度较高，烘烤面涂温度一般在360～400℃.因PTFE的高熔点，需引入有较好亲和力树脂，在不损害树脂本身性能的基础上提高它的粘附性，因此出现了面漆、中漆、底漆，也有一次漆。这些配套的涂料品种正是解决了上述问题。

　　市面上出现的涂料用聚四氟乙烯类树脂，它有优异的不粘性、耐腐蚀性、耐气候老化性、低摩擦等性能。同时由于不同官能团的碳氢烃构成链段的存在而表现出一定的溶解性、可交联性、润湿附着性和流平性，很重要的一点它克服了以前常温不能固化的性能，因此可作为制备建筑物外墙涂料的树脂。应用时它具有耐候性和自洁性，并且具有寿命长和不褪色等特点；同时它还适用于金属构件的防锈蚀，特别适合苛刻环境条件下的耐酸、耐碱和氧化剂的耐腐蚀涂层以及各种交通工具的壳体涂料，比如汽车。2012年我国汽车产量达到1927万辆，我国汽车产量已连续三年超过1800万辆，汽车工业已进入总量较高的平稳发展阶段。如此种涂料在汽车行业大范围应用，不仅可提供以上优异的性能，还能通过改性、回收废旧涂料等措施在一定程度上减少污染物的排放，降低环境污染。近年汽车的氟树脂面漆也有出售，聚四氟乙烯树脂的优异性能被越来越多的汽车制造人士重视，充分体现它的使用价值潜力巨大。

 　　聚四氟乙烯涂料越来越受到人们的重视，它广泛应用于石油、化工、机械、航空、航天、有色金属、电子等国民经济建设领域。近年来人们通过对它改性，拓宽了它的应用范围，降低了使用条件限制，由于它的不粘、耐高低温及耐摩擦和腐蚀性能，相信不远的将来它可在更广泛的领域发挥更惊人的作用。但是我们也应该看到虽然我们的需求市场很大，但是在科研、生产水平等方面与美国、日本等还有很大差距，国内聚四氟乙烯涂料面临很大挑战，需要我们提高涂料基础原料性能和成本优势、使用优良助剂、重视涂装设备、提高技术服务，推动国内聚四氟乙烯涂料的发展。

 　　参考文献：

 　　[1]苏狄.PVDF氟树脂涂料的组成与性能研究[D].复旦大学，2011.

　　[2]氟树脂涂料[J].浙江化工，1992（04）.

　　[3]朱东.氟涂料的现状及发展[A].环保型涂料及涂装技术研讨会论文集[C].2

可熔性聚四氟乙烯PFA聚合工艺

可熔性聚四氟乙烯(PFA)是一类很重要的含氟树脂新品，它的化学稳定性能、物理机械性能、电绝缘性能、润滑性、不粘性、耐老化性、不燃性和热稳定性都非常优良，与PTFE相似，高温机械强度比PTFE高2倍左右；并且，能用挤塑、吹塑、注塑等一般热塑性塑料的成型加工工艺进行加工。这是因为PFA组成中含有1wt％-10wt％的全氟丙基乙烯基醚(PPVE)，显著改善了PFA高分子链的柔顺性，降低了PFA的结晶度，使PFA具有良好的热塑性，从109泊的熔融粘度降至104 ～106泊左右，克服了聚四氟乙烯难加工的缺点。

       现世界上生产厂家主要有Du Pont、Daikin、Asahi Glass、Dyneon四家公司，2002年的全球消费量为5 kt/a左右，其中80％应用于半导体制造工业。

       PFA聚合过程：

       在一个1 L的不锈钢高压釜中，抽真空除O2后，开启搅拌．加入800ml全氟-N-甲基吗啉(PFNMM)、0.38g乙烷链转移剂、20ml PPVE后，升温至60℃，搅拌转速1000 r/min，通TFE直至0.5 MPa，再用泵注入1O ml过氧化双全氟丙酰的FC-ll3溶液，开始聚合反应。在聚合期间，连续添加TFE、使釜压保持在0.5~0.6 MPa之间；连续以0.5 ml/min的速度注入引发剂溶液。聚合结束后，冷却、放空、放出聚合物浆料，室温下挥发掉大部分溶剂后，加热至150℃，用空气驱赶残留的溶剂，得14.3g树脂。经分析，PFA的熔融粘度为2．55x10 泊，PPVE含量为4.44wt％。

      PFA树脂合成出来后，需进行不稳定端基的后处理工艺，把不稳定端基转化为稳定端基，就制备出高纯度的PFA。不稳定端基可转化为两种类型的稳定端基：-CONH2、-CF3，相应地，有两种不稳定端基的处理方法：(1)NH3和铵盐处理PFA；(2)氟气处理PFA。

 进入21世纪，半导体制造工业又对PFA制品的表面光洁度提出了更高的要求，要求用PFA制造的容器、管道、阀门、泵的内表面光滑，抑制粒子等杂质在壁上附着、滞留，不会污染所贮存、输送高纯化学品、超纯水，且利于清洗。

PFA制品表面的粗糙度与PFA的晶核尺寸大小有关， 当球晶尺寸≤15u时，PFA制品表面就比较光滑。

       Du Pond公司采用PTFE和改性PTFE作为PFA的成核剂(nucleus-forming agent)，在PFA加工过程中加入，增加球晶的数量以减少晶核的尺寸，可控制PFA组份中的晶核尺寸≤11u 。Daikin公司则采用无定型含氟聚合物或含有无定型嵌段的共聚物作为球晶最小化剂(spherulite-micronizing agent)，与PFA共混，可减慢PFA中球晶生长速度，在PFA制品缓慢冷却的情况下，球晶甚至不生长，从而使球晶尺寸≤5u。

ETFE的各种应用都使用了其独一无二的各种性质，如在相当宽的使用温度范围内其所具有的独一无二的硬度和耐磨性，以及氟塑料所具有的耐化学品和耐热性。ETFE树脂可熔融加工，具有突出的韧性和极好的化学、热学和电学特性，主要以粒料级商品销售，用于电线电缆制造、管材和膜以及注塑部件等。

1 电线电缆

       电线电缆是ETFE应用最大的市场所在，约占到了ETFE应用市场的50％ ～60％ ，主要是作为控制线、信号线和通讯线的绝缘材料。ETFE适用于环境要求高的领域，如运输、航空、化学和核工厂、油井以及井下的各种线缆和通讯线的绝缘。ETFE的内在润滑性有助于线缆通过复杂和弯曲的通道，同时由于其耐磨性而保证了其绝缘完整性，热焊铁下不会烧穿以及耐机械穿刺等特性也是线缆所需要的特性。此外，经过交联的ETFE成为倍受青睐的材料，其具有重量轻、电线外径小、使用温度高、耐辐照

 性能优越、耐开裂以及耐溶剂性好等优点，现已成为新一代航天航空用绝缘电线。另外，ETFE供应商和加工商寻求在其他电线电缆市场上的开拓，这些应用包括汽车、计算机后面板、运输机械的照明和仪器电缆、热测量线和核电厂控制室基底模块。

2 化工过程及其他

       在化工防腐蚀领域，一般碳钢和不锈钢的设备、管道件、泵和阀门难以抵御各种强腐蚀介质的侵蚀。虽然聚四氟乙烯(PTFE)有较好的耐化学腐蚀性能，几乎任何强酸、强碱、强氧化剂和溶剂在高温下对它都不起作用，但PTFE的不足之处在于它的加工成型比较困难，加上和金属设备本身无法很好地结合，使PTFE的机械强度低，线膨胀系数大等物理性能不足突现出来，使优良的化学性能无法发挥其作用。ETFE的注塑比其他氟塑料容易得多，同时具有聚四氟乙烯的耐腐蚀特性，又有对金属特有的较强粘着特性，克服了聚四氟乙烯对金属的不粘合性缺陷，加之其平均线膨胀系数接近碳钢的线膨胀系数，使之成为和金属的理想复合材料，具有极优良的耐负压特性，目前已经在反应釜、容器、泵、阀和管材的衬里以及精馏塔填料、阀座、消雾器、配件等得到广泛应用。   其他电工／电子应用包括热收缩管、缠绕丝带和注塑零件如线圈成型、插座、连接器、开关零件、绝缘器、锂电池盒和固定器等。机械应用包括密封管、管插座、波纹管和固定器等；汽车应用包括低渗透率复层管用于燃油输送等。

3 薄膜

       ETFE薄膜的实际使用始于2O世纪9O年代，不仅可以作为建筑和农业用膜，还可用于汽车防风玻璃膜、防污内外包装材料、电池隔膜、粘接剂容器、食品工业的输送带、太阳能接收器、软性印刷线路板、计算机电线、医用包装用膜等。随着经济的高速增长，各种建筑场馆平地而起，对建筑材料的要求也越来越高，这给了ETFE薄膜材料用武之地，作为幕墙或者屋面材料已经在全世界100多项工程中得到了应用，2008年北京奥运会国家游泳中心“水立方”就采用了ETFE膜。

       随着我国经济的快速发展，各领域对材料的综合性能不断提出更高要求，市场对氟塑料产品的需求领域不断增加，ETFE树脂以其特有的性能，需求日益增大。然而目前，国内只能生产少量ETFE模压和挤出料及少量的粉末涂料，因而ETFE树脂的开发以及产业化已经迫在眉睫。

什么是氟塑料？
 
 
氟塑料是塑料的一个重要品类，什么是氟塑料？氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物，氟塑料具有优异的介电性能和耐化学腐蚀、耐高低温、防水、不粘、低摩擦系数等优异性能

一、什么是氟塑料？
      氟塑料是塑料的一个重要品类，氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物。通常人们认识氟塑料是从接触塑料王--聚四氟乙烯（PTFE）开始的。其实聚四氟乙烯只是产量和用量最大的氟塑料品种，除此之外，常用的氟塑料还有：四氟乙烯与全氟（正）丙基乙烯基醚的共聚物（PFA）、聚全氟乙丙烯（FEP，俗称F46）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE，俗称F40）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯的共聚物（THV）等等。 【本资源由中国氟塑料网首次发布，转载请注明出处。】

二、氟塑料性能
      氟塑料具有优异的介电性能和耐化学腐蚀、耐高低温、防水、不粘、低摩擦系数、良好的自润滑性等性能。目前，已广泛应用于化工、电子、电气、航空、航天、半导体、机械、纺织、建筑、医药、汽车等工业领域。

三、氟塑料发展历史
      我国含氟塑料成型加工行业是60年代初开始发展的，六十、七十年代主要用于国防工业，进入八十年代以后加强了军民结合和推广应用工作，使含氟塑料成型加工行业得到迅速发展。经过40年的努力，我们的生产厂家已基本掌握了主要的成型加工方法。如模压、等压成型、挤压成型（柱塞挤出成型、螺旋挤压成型和糊膏挤压成型）、传递模塑成型、旋转成型、膨体成型、浸渍、喷涂、化学镀、吹塑、注塑成型等多种成型加工方法。其产品已广泛应用于国民经济各个领域。

四、氟塑料品种链接
1、聚四氟乙烯（PTFE）
2、四氟乙烯与全氟（正）丙基乙烯基醚的共聚物（PFA）
3、聚全氟乙丙烯（FEP，俗称F46）
4、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE，俗称F40） 
5、聚偏氟乙烯（PVDF）
6、聚三氟氯乙烯（PCTFE）
7、聚氟乙烯（PVF）
8、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯的共聚物（THV）
9、乙烯一三氟氯乙烯共聚物（ECTFE）

喷涂工艺详细介绍

喷涂大体上包括：喷（塑）粉和涂装（油漆）。

喷粉及喷粉设备简介

（一）喷粉工艺

喷粉也称粉末涂装，是近几十年迅速发展起来的一种新型涂装工艺，所使用的原料是塑料粉末。早在四十年代有些国家便开始研究实验，但进展缓慢。1954年德国的詹姆将聚乙烯用流化床法涂覆成功，1962年法国的塞姆斯公司发明粉静电喷涂后，粉末涂装才开始在生产上正式采用，近几年来由于各国对环境保护的重视，对水和大气没有污染的粉末涂料，得到了迅猛发展。

粉末涂装工艺具有许多突出的优点：

1、一次涂装可以得到较厚的涂层，例如涂覆100～300μm的涂层，用一般普通的溶剂涂料，约需涂覆4～6次，而用粉末涂料则一次就可以达到该厚度。涂层的耐腐性能很好。

2、粉末涂料不含溶剂，无三废公害，改善了劳动卫生条件。

3、采用粉末静电喷涂等新工艺，效率高，适用于自动流水线涂装，粉末利用率高，可回收使用。

4、除热固性的环氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的热塑性耐脂可作为粉末涂料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯

乙烯、氟化聚醚、尼龙、聚碳酸脂以及各类含氟树脂等。

粉末涂料开始用于防护和电气缘方面，随着科技的发展，目前已广泛使用于汽车工业、电气绝缘、耐腐蚀化学泵、阀门、汽缸、管道、屋外钢制构件、钢制家具、铸件等表面的涂装。

我国自六十年代开始粉末涂装的实验研究，并在生产上得到应用。发展到目前已广泛得到使用。

粉末涂装工艺

1、流化床涂装法（又称沸腾床）。

它是由多孔隔板和容器组成，多孔隔板将容器分为上下两个部分。

其工作过程是这样的：向隔板以下的容器部分通入压缩空气、，压缩空气通过多孔隔板使上面粉末未受空气流的作用悬浮起来，并在上部容器内滚翻，呈现“沸腾”状态。经预热的工件通过“沸腾”的粉末区达到涂覆的效果。工件的预热温度可稍高于粉末的熔融温度。

近几年来流化床工艺得到了一些改进，并与静电粉结合起来形成静电流化床粉末喷涂，已得到大范围的使用。

要使涂层获得较好的效果，应注意以下几个方面：

1）流化床的结构形式要求简单，内部光滑避免死角，最好设有震动装置。

2）流化床中的多孔隔板，应有一定的孔径和空密度分布。

3）粉末粒子的大小以通过50~150目/网筛孔为好，形状接近球形较为理想。

4）粉末涂料的含水量要求尽量低，以避免流化不良和涂层气泡。

5）压缩空气的流速和流量必须调整至粉末涂料稳定地流化，不致溢出，同时压缩空气应净化、干燥。

2、火焰喷涂法

在氧乙炔焰中，粉末以50m/s左右的速度通过喷枪口的高温区，受热成为熔融或半熔融状态，喷至被预热的表面上，直到所需的厚度。粉末火焰喷涂工艺比较简单，可用于导轨面的喷涂，以及机械磨损修复工作。

3、热熔敷法

是介于火焰喷涂和流化床之间的工艺，其过程是先将工件预热至粉末熔融温度以上，然后用喷枪把粉末喷上，借工件热量来熔融成涂层。

4、静电粉末喷涂

这是粉末涂装中目前发展最快的一种重要施工工艺。

1）基本原理

在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉层流平成为均匀的膜层。

2）粉末静电喷涂工艺流程

典型的粉末静电喷涂工艺流程如下：上件→脱脂→清洗→去锈→清洗→磷化→清洗→钝化→粉末静电喷涂→固化→冷却→下件

3）影响粉末静电喷涂质量的主要因素

粉末静电喷涂中，影响喷涂质量因素除了工件表面前处理质量的好坏以外，还有喷涂时间、喷枪的形式、喷涂电压、喷粉量、粉末导电率、粉末粒度、粉末粒度、粉末和空气混合物的速度梯度等。

1、粉末的电阻率

粉末的电阻率在1010～1016欧姆/厘米较为理想，电阻率过低易产生粉末在分散，电阻率过高会影响涂层厚度。

2、喷粉量

在喷涂开始阶段，喷粉量的大小对膜厚有一定的影响，一般喷粉量小，沉积率高。喷粉量一般控制在50克／分到1000克／分范围内。

3、粉末和空气混合物的速度和梯度

速度梯度是喷枪出口处的粉末空气混合物的速度与喷涂距离之比，在一定喷涂时间内，随着喷涂梯度的增大膜厚将减小。

4、喷涂距离

喷涂距离是拒制膜层厚的一个主要参数.一般控制在距工件10~25厘米,多由喷枪形式来决定.

5、喷涂时间

喷涂时间与喷涂电压、喷涂距离、喷涂量等几项参数是相互影响当喷涂时间增加及喷涂距离很大时，喷涂电压对膜厚极限值的影响减小。随着喷粉时间的增加，喷粉量对膜厚的增长率的影响显著减小。

4）水分散粉末涂装

水分散粉末涂料是将粉末涂料稳定的分散与水介质中，它兼具水性涂料与粉末涂料的优点，在工艺上可以使用包括浸、刷、喷、静电涂装在内的一切常规手段。

5）粉末电泳涂装

它是综和粉末涂装与电流涂装的产物，兼具二者特点。其基本原理是将粉末粒子（一般要求40μm以下），分散与含电泳树脂的水溶液之中，以水性电泳树脂为载体，以粉末粒子为成膜物质，使粉末粒子带上电荷，在直流电场中电泳沉积成膜。它适用于形状复杂的工件施工。

（二）粉末静电喷涂设备的组成和结构

粉末静电喷涂设备主要包括：喷粉室、高压静电发生器、静电喷涂枪、供粉器、粉末回收装置、工件旋转机构

等。

1、喷粉室

喷粉室是粉末静电涂装的主要设备之一。保持平稳的空气流动是粉房内的清洁，为操作人员提供一个洁净的工作环境。控制喷房内的粉尘含量，使其低于爆炸极限（一般定为10g/m3）。此外，喷粉室要利于清洗，使粉末不易在屋中沉积，以便于改变粉末的颜色，室内要有足够的光线，以利于涂覆工作进行。

2、静电喷枪

喷枪按其用途可分为手提式喷粉枪，固定式自动喷粉枪，圆盘式喷枪等；按带电形式分为内带电枪和外带电枪；按其扩散机构形式可分为冲突式枪、反弹式枪、二次进风式枪、离心旋杯式枪等。

喷粉枪的带电机构形式是提高喷涂效率来将是很关键的因素。

从总体上来讲喷粉设备的核心就是喷枪和充电系统。就目前市场而言，电晕式喷枪所占的比例极大，这是应为采用高压电晕放电的方式对粉末进行充电所具有的最大的好处就是，能够喷涂现今所有种类的热固性粉末涂料，并且能获得非常好的效果。其优点主要表现在优良的稳定性，上粉率和上粉速度等。

这类喷枪的发展历程是这样的：电压控制ｏ电流控制ｏ总能量控制。总能量控制是随着喷枪距离工件的元件，其电压、电流都在不断调整至理想状态，以达到最好的涂装效果。

3、供粉系统

1）供粉系统是把涂覆的粉末料，从盛粉容器连续均匀的输送到喷粉枪进行喷涂。

供粉系统由空气压缩机、油水分离器、空气干燥机、调节阀、压缩空气管道、电磁控制阀门、供粉器、输粉管道等组成。

2）供粉器的形式

在粉末静电喷涂供粉系统中，使用的供粉器种类较多，通常可分为：压力容器式、螺杆或转盘的机械输送式、文氏里空气抽吸式。

3）粉末回收装置

粉末的回收可分为湿式法和干式法。

湿式法就是让带有粉末的气流通过液体的容器进行过滤，达到净化，带有液体的粉末经过干燥处理再重复利用。

干式法粉末回收是在喷粉室排出的粉末气流中将粉末颗粒收集下。干式法粉末回收的种类有重力沉降式、惯性分离式、旋风分离式、烧结板分离式等，在实际生产中，往往采用多级回收装置，以达到更好得分离效果。

关于粉末的喷涂工艺及设备就简单介绍到这里，下面对油漆工艺及设备作一简介。

三、油漆工艺及设备简介

1、喷漆的目的

首先是防护性，以延长工件寿命，其次是装式性，达到美观宜人。再次是特殊用途，以达到特殊性能。如：隔音、决热、防火等。

根据涂装的目的和要求的不同，涂装的涂层有好几层组成，其中包括底漆、腻子、面漆罩光等。

底层漆：是与被涂工件机体直接接触的最下层涂层，底漆层的作用是强化涂层与机体之间的附着力，强化涂层的防护性能。黑色金属在除装之前应磷化，有色金属涂装之前应氧化处理。

腻子层：对于粗糙不平的机体，使用腻子层有很多缺点，诸如施工麻烦、降低涂层与机体的结合力等。

面漆层的主要目的是增加产品的光泽，用于涂层的最外层。

2、涂装方法

涂装的方法很多，主要有刷漆法、浸漆法、空气喷涂法、高压无气喷涂法、静电喷漆法和电泳涂装法等。

1. 涂层的配装和对产品材料的要求在涂料施工中，很少采用单层涂层，因为这样的不到均匀无孔的涂层。常采用底漆层加面漆层，根据需要还可以添加中间层、封闭面漆层外的罩光层。底漆层对被涂工件要有良好的附着力，对面漆层要很好的结合力，并要具备防锈能力。底漆层和面漆层的配套原则如下：

   1）最好是烘干型底漆层与烘干性面漆配套；自干型底漆与自干型面漆配套；同基漆的底漆与面漆配套。

    

   2）当选用强溶剂的面漆时，如：硝基漆，过氯乙烯漆等，底漆层必须能耐强溶剂不被咬起，如醇酸漆、环氧漆等。

    

   3）底漆和面漆要有大致相近的硬度、伸张程度。

    

   4）发挥型漆料在固化型底漆上配套时，耐温热性差。

    

   5）底漆的油度比面漆的油度要短一些，否则面漆的耐侯性差，并且底漆面漆干燥收缩的不同，易造成各层龟裂。

    

   6）采用多层异类涂层时，往往采用中间层，使漆基过渡，达到底层和面层良好的结合。

    

   有机涂膜的附着力与产品材质本性有关，按照附着力的大小，可将金属排列如下：

    

   镍→钢→铜→黄铜→铝→锡→铅

    

   黑色金属几乎对所有类型的底漆都适用，而镁铝件及它们的合金，通常采用以铬酸锌为机体的钝化底漆。工件表面最好进行有效的前处理，使之生成一层磷化膜或氧化膜以提高机体与底漆的结合力。再选用附着力强的底漆。对于铝件及镀锌件绝不能使用红丹颜料的底漆，否则会引起电化学作用，使附着力下降。

聚偏二氟乙烯 PVDF MSDS

第一部分 化学品及企业标识

 化学品中文名称：聚偏二氟乙烯，或1,1-二氟乙烯的均聚物

 化学品俗名或商品名：PVDF T-1

化学品英文名称：Polyvinylidene Fluoride

第二部分成分/组成信息

 纯品（√） 混合物（ ）

 化学品名称：聚偏二氟乙烯

 化学成分 含量 CAS No.

 1,1-二氟乙烯的均聚物 100% 24937-79-9

该化学品不在国家安全生产监督管理总局颁布的危险化学品名录之列，不属于危险化学品。尽管如此，本材料安全数据手册提供了一些有用的信息以便安全处理和正确使用本产品。本材料安全数据手册应当予以保存并且便于员工和其他使用产品的人查阅。第三部分 危险性概述

 危险性类别：非危险品，无味白色粉末

 侵入途径：吸入，食入，皮肤接触

 健康危害：该产品是一种合成高分子聚合物，适用所有粉末树脂原材料的工业卫生与安全措施，而不需要对它进行特殊的处理。在正常加工条件下，本产品会释放出烟或气体。释放物的组成根据加工时间和温度而异。这些加工过程中的释放物轻微刺激眼睛、皮肤和/或呼吸系统，并且多次或长时间暴露在该释放物氛围中会引起恶心、犯困、头疼和发虚。尽管在正常操作条件下不会发生，但是如果加热到315℃以上温度，会产生危险的分解物，包括氟化氢和二氧化碳，浓度随温度和加热方式而异。

 环境危害：该物质在环境中不能自然分解，除此外不对环境构成危害。

 燃爆危险：具有阻燃性，没有爆炸的危险，燃烧时会释放出二氧化碳和氟化氢。

 第四部分 急救措施

 皮肤接触：大量水冲洗。将产品从衣物上去除，清洗后再使用。若熔融的聚合物沾到皮肤上，立即用冷水冷却，不要将聚合物从皮肤剥离，进行热烫伤医疗处理。食入：在医务人员的指导下引导呕吐，进行医疗。禁止通过口腔向失去知觉的人喂送任何东西。

 吸入：转移到新鲜空气处。

 一般急救：氟化氢（HF）作为分解副产物具有强腐蚀性，并会导致严重灼伤而却不能立即看到或感到疼痛。在HF中暴露时，若发生皮肤吸收、吸入或吞咽，可能会至死。在HF中过度暴露（包括皮肤灼伤尺寸有手掌大小）时，会导致低血钙。频繁监测钙含量水平和代表钙损耗的EKG。对于颈部或面部灼伤，或有呼吸道烧伤迹象的病人，需要定时监测肺部水肿和上呼吸道水肿以及呼吸阻塞。需要立即进行呼吸系统治疗，包括进一步采用2.5%葡萄糖酸钙喷剂治疗。对于皮肤接触的情况，不要采用局部麻醉，因为疼痛的程度反映了葡萄糖酸钙治疗的有效性。如果疼痛时间超过30分钟，考虑注射5%葡萄糖酸钙进入皮肤和皮下组织，具体部位为受伤区域之下、周边和内部。如果发生咽食，不要引导呕吐，服入113-226克水和56-113克钙或镁抗酸剂。

HF的急救用品：下列用品对于处理HF是有用的，用法在上面已经介绍。

2.5%葡萄糖酸钙胶囊

1.0%葡萄糖酸钙生理盐水滴眼液

2.5%葡萄糖酸钙生理盐水吸入剂

 钙或镁抗酸剂第五部分 消防措施

 危险特性：不自燃，不易燃，具有阻燃性。

 有害燃烧产物：二氧化碳和氟化氢

 灭火方法及灭火剂：可用水、泡沫、二氧化碳、干粉扑救。

 消防防护：消防员和其他人会暴露在燃烧分解产物中，必须穿着完备的消防服并佩戴呼吸装置。消防设备使用后需要进行净化处理。

 第六部分 泄露应急处理

 应急处理：散落或泄漏：将散落物收拢。扫除或铲除并放到合适的容器内。咨询有关管理专家以决定是否需要向有关部门进行事故报告，并咨询有关环境法规中规定的废弃物类别和/或危险废物处理等内容。

 第七部分 操作处置与储存

 操作注意事项：根据此类粉末树脂原材料的工业卫生和安全惯例来进行操作。这些惯例包括，避免不必要的暴露，从眼睛、皮肤和衣服上去除物料，加工时保持足够的通风，将容器盖紧，避免吸入加工烟雾气体。

 注意：热分解会导致HF暴露。在产品分解过程中，在检测到HF的第一时间，关闭热源并保持设备运转。相关区域通风处理，疏散不必要滞留的人员。当发生大的分解事故时，立即疏散所有人员。储存注意事项：贮存于阴凉干燥的地方。本产品在一般贮存条件下没有危害。但是，产品必须贮存在密闭容器内，贮存在安全的区域，防止容器破损和产品散落。

 第八部分 接触控制/个体防护

 工程控制：尽量采用通风装置。对于敞开式的操作工艺方式，最好采用强制通风装置，当然也可以采用稀释通风的方式。

 呼吸系统防护：避免吸入加工烟气。若存在气体暴露的可能性，需要佩戴呼吸系统保护装置。若工程控制不能将暴露控制到最低，需要咨询呼吸系统保护装置制造商以选择合适的保护装置。在紧急情况或其他情况下，有明显暴露时，采用全面罩、正压、自带呼吸的装置，也可采用有足够自带空气供给的正压管道送气。

 眼睛与面部的防护：尽量避免眼睛接触。加工过程中释放的烟气会刺激眼睛。需要.戴化学安全防护眼镜并备有眼睛冲洗装置。

 皮肤防护：戴防护手套，作业后洗手并清洗物料接触的皮肤。

 其他防护：当发生热分解事故并释放出HF时，需要使用保护性装备来清理有关机器设备。关于保护性设备的类型，需要咨询有关工业卫生人员或工业安全人员。第九部分 理化特性

 外观与性状：无味白色粉末

 相对密度（水=1）：1.74~1.77

饱和蒸气压（kPa）：NE

相对蒸气密度（空气=1）：NE

熔点：156~162℃

沸点：NE

蒸发速度：NE

挥发分含量：NE

溶解性：不溶于水，在一定温度下可溶于某些酮、酯，在某些氯烃溶剂中融解。

 主要用途：作为成膜物质用于涂料。

 第十部分 稳定性和反应活性

 稳定性：在正常操作和储存条件下，本物质是稳定的。

 禁配物：遇强碱、酯和酮会略有放热。硅石（玻纤）和二氧化钛会促进热分解。

 避免接触的条件：明火、高热，在315℃时本物质开始热分解并放出HF，在370℃时分解速度明显加快。

 聚合危害：不能发生

 分解产物：HF、二氧化碳。第十一部分 毒理学资料

 毒理学数据表明该化学品无毒性（LD50 6000mg/kg，大鼠经口）。

 慢性接触或长期植入时几乎没有生物效应。

 第十二部分 生态学资料

 生态毒理毒性：无相关数据

 第十三部分 废弃处置

 尽可能回收循环再利用。如果允许，可以填埋。在焚烧装置能够有效清楚氟化氢和其他酸性燃烧废气时，才可以焚烧。若不能焚烧或填埋，则集中到指定的废物管理地点。

 有填充物或含有溶剂的废弃物，需要根据有关政府规定进行特殊处理。

 第十四部分 运输信息

 包装方法：聚乙烯塑料袋，外加圆纸桶。

 运输注意事项：防止雨水浸泡。

 第十五部分 法规信息

 非危险品。

  聚偏氟乙烯(PVDF)树脂兼具含氟树脂和通用树脂的特性，有着优良的综合性能：优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐氧化、耐气侯性、耐紫外线、耐辐射性能，还有压电性、热电性等特殊性能，广泛应用于化工设备、电子电气和建筑涂料三大领域，已成为氟树脂中仅次于聚四氟乙烯的第二大品种。 聚偏氟乙烯可通过乳液聚合和悬浮聚合制得。

      1、乳液聚合

      乳液聚合体系主要有单体、引发剂、水、乳化剂四个基本成分组成。

      引发剂主要有两类：无机过氧化物(过硫酸盐等)、有机过氧化物(烷基过氧化物等)、烷基过氧化碳酸酯、偶氮化合物也可引发PVDF聚合。有机过氧化物引发制得的PVDF含有非离子化端基，比由过硫酸盐引发的PVDF有较好的热稳定性，二异丙基过氧化二碳酸酯(IPP)是工业卜-常用的偏氟乙烯引发剂。

      引发剂的用量对聚合速率及聚合物性能影响很大，合适的引发剂浓度能够提供有效的高活性自由基浓度，来实现预期的聚合速率。引发剂浓度过高会对聚合物的热稳定性造成不利影响，特别是熔融速率、伸长率和聚合物的产量三个参数受到的影响最大。随着引发剂用量增大，产生的初级自由基也越多，引发聚合的速度也就越大；但引发剂用量太大时，产生的初级自由基太多，引发聚合的速率很快，自由基终止的机会也多，聚合反应不平稳，产量下降，聚合物的性能也变差。

      乳液聚合工艺如下所示：

      先将高压釜抽真空、充氮排氧，重复多次，严格排净微量的氧。吸人一定量的去离子水和一定量的引发剂、助剂，压入少量VDF单体。加热至反应温度，随着反应进行，保持釜内压力，不断补加VDF单体至单体槽压几乎无变化时结束反应。将未反应的单体同收重复利用，聚合物经过凝聚(破乳)、洗涤、干燥得到产品PVDF。乳液聚合的优点：聚合速率快，同时产物分子量高，可在较高温度下聚合；直接应用胶乳的场合，如水乳漆、粘结剂等，更宜采用乳液聚合。乳液聚合的缺点：需要固体聚合物时，乳液需经破乳(凝聚)、洗涤、脱水、干燥等工序，生产成本较悬浮聚合高；产品中留有乳化剂等，难以完全除尽，有损电性能。
      2、悬浮聚合
      悬浮聚合制备PVDF的工艺流程说明如下：在配有搅拌的不锈钢高压釜内加入一定量的去离子水和分散剂，密闭反应釜，抽真空，用氮气置换，再抽真空，充人氮气，压力略高于大气压。搅拌，升温至50℃ ，压力到3．5 MPa。加入部分单体及相应量的
引发剂和其他助剂，聚合反应开始。继续以一定速率加入单体和相应比例的引发剂及其他助剂，维持温度及压力，直到单体加完，压力降到2.8 MPa，停止搅拌，反应结束。进行后处理。聚合物收率一般84.8wt％~94.7wt％。
      悬浮聚合的优点：与乳液聚合相比，悬浮聚合物上吸附的分散剂量少，有些还容易脱除，产物含有较少的杂质；后处理工序比乳液聚合简单，生产成本较低，粒状树脂可以直接用来加工。悬浮聚合的缺点：聚合周期长，装置生产率较低。 

一、什么是氟塑料？
      氟塑料是塑料的一个重要品类，氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物。通常人们认识氟塑料是从接触塑料王--聚四氟乙烯（PTFE）开始的。其实聚四氟乙烯只是产量和用量最大的氟塑料品种，除此之外，常用的氟塑料还有：四氟乙烯与全氟（正）丙基乙烯基醚的共聚物（PFA）、聚全氟乙丙烯（FEP，俗称F46）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE，俗称F40）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚三氟氯乙烯（PCTFE）、聚氟乙烯（PVF）、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯的共聚物（THV）等等。
二、氟塑料性能
      氟塑料具有优异的介电性能和耐化学腐蚀、耐高低温、防水、不粘、低摩擦系数、良好的自润滑性等性能。目前，已广泛应用于化工、电子、电气、航空、航天、半导体、机械、纺织、建筑、医药、汽车等工业领域。

三、氟塑料发展历史
      我国含氟塑料成型加工行业是60年代初开始发展的，六十、七十年代主要用于国防工业，进入八十年代以后加强了军民结合和推广应用工作，使含氟塑料成型加工行业得到迅速发展。经过40年的努力，我们的生产厂家已基本掌握了主要的成型加工方法。如模压、等压成型、挤压成型（柱塞挤出成型、螺旋挤压成型和糊膏挤压成型）、传递模塑成型、旋转成型、膨体成型、浸渍、喷涂、化学镀、吹塑、注塑成型等多种成型加工方法。其产品已广泛应用于国民经济各个领域。