含氟聚合物的应用领域 [复制链接]

年，全球高性能氟聚合物(HPF)的市场规模约为37亿美元，预计到年，市场规模将达到51亿美元，复合年增长率为6.8%。由于其新的应用开发和在光伏领域使用的增加，众多终端应用行业对该聚合物的需求不断增长，这是高性能含氟聚合物行业增长的主要驱动因素。下面介绍氟聚合物广泛应用的一些领域。

1、化工与制造业

含氟聚合物被应用于化工业和制造业的方方面面，其中常在腐蚀性化学品、溶剂、高温等复杂环境中使用，以生产所需的产品。例如TFE(Teflon)相较于不锈钢、玻璃、陶瓷和其他聚合物塑料，具有优异的耐化学性和热性能，应用非常广泛，如反应容器、储罐、阀门、泵的配件和密封件、管道、涂层等;FEP因其优良的冲击强度而被用于化学品管道、配件和专用储罐的内衬。ECTFE用于储存硝酸和盐酸的储罐，在纸浆和造纸工业中用于洗涤器内衬和漂白剂管道;PVF几乎只用作薄膜和层压材料，是在保护和装饰涂层中应用最广泛的含氟聚合物，它可以层压到木头、纸张塑料、橡胶或金属上，用于管道覆盖物、管道内衬、飞机内饰、卡车和拖车侧板，以及作为塑料袋成型的脱模纸;Nafion或Flemion膜常用于电解卤水，分离CI?和H?，促进离子在半电池之间的阳离子转移。Teflon应用于微波、流动化学、机器人系统、反应堆的管道和泵等先进技术领域，PTFE分散剂，如Zonyl，常用于涂覆在地毯表面，以达到防水、防油和耐污的性能，也作为油墨中的添加剂以提高耐磨性。PVDF是几乎所有复印机和激光打印机的基本零部件材料。

2、电子信息业

电气和计算机工业的迅速发展，对安全、耐用的电线和电缆绝缘材料的需求急剧增加。FEP因其优异的绝缘性、热稳定性，以及相比于其他聚合物，燃烧时产生的极少的烟等特性常被应用于电缆绝缘材料。65%以上的FEP用于静压箱绝缘材料，其优异的耐用性和耐火性能非常适用于建筑基础设施的密闭空间，也应用于计算机电缆和工业控制布线中，聚乙烯共聚物ECTFE和ETFE作为电线和电缆的柔性、阻燃、绝缘材料，广泛应用于汽车、火车和航空领域，以及航空航天工业的航天器和航天服的管道和配线部件；PCTFE用于保护电视机、计算机和其他电子设备中液晶显示器(LCD)面板和商业标识中的电致发光灯和安全出口标识的涂层；除了保护性和耐腐蚀性涂层外，无定形含氟聚合物，如TeflonAF、Cvtop和HvflonAD具有优异的光学清晰度、折射特性和低介电常数，已被用作新一代光纤的芯和包层，这是因为与C-H键相比，C-F键原子振动极小，具有较高的带宽和较低的信号损失(衰减)。这类材料还用于高性能光学透镜的保护涂层。

3、能源

鲤电池是目前最先进的便携式电源，应用范围从手机、平板电脑、笔记本电脑、电动汽车到卫星、行星探测器和心脏起搏器。氟化鲤盐是液体和凝胶型电解质中使用最广泛的溶质，PVDF和FEP在几乎所有商业理电池中用作负极(阳极)和正极(阴极)电极的粘合剂；Nafion和相关离聚物的离子和导电性能已被应用于质子交换膜(PEM)燃料电池中的固体电解质，以有效地生产清洁能源，基于CTFE的膜也用于固体碱性燃料电池(SAFC)，其中迁移物是氢氧离子而不是质子。

在核工业中，氟塑料用于处理高腐蚀性液体和活性铀衍生物;在燃煤发电过程中，使用氟聚合物涂覆的袋式过滤器去除热烟气排放中的飞灰，避免排放到大气中，也用于烟气热交换器中的压力管道，用于脱硫处理;在光伏发电中，PVF优异的耐候性和光稳定性，广泛用作太阳能电池板玻璃的面，光伏组件的背层，以提供电绝缘和防潮保护

4、医疗健康

在医疗领域，氟聚合物通常应用在断层扫描(PET)、医药产品医用的服装、手术服、床单和窗帘等领域。Nafion用于麻醉和呼吸护理；医用级的Gore-Tex(EPTFE)可以编织成网状织物，适于细胞生长，常被用作外科缝合线、动脉支架以及在面部重建和美容手术中的预制皮下植入物。使用ePTFE的缝合线直径比为1.0，而其他现有材料针线直径比为2:3,可减少因未填充孔的出血。

此外，氟聚合物因其优异的光学性能，也被研究作为隐形眼镜和角膜嵌体的材料，使用全氟聚合物标记的细胞，可以基于下的磁共振成像(MR

I)，这是由于器官和组织中缺乏氟；含氟聚合物标记的细胞显示出明显的对比度和分辨率，甚至可以使用FNMR光谱进行定量分析。

5、建筑业

含氟聚合物的一个共同特性是耐化学分解，在建筑行业主要作为涂层材料使用。常见材料有PVF、PVDF、FEVE、FEVE基涂料等。

6、其他领域

在过去的75年中，人们还开发了其他氟代聚合物，其中最重要的是含氟弹性体、含氟润滑剂和含氟表面活性剂，这些产品占全球含氟聚合物市场的20%。

氟弹性体的设计是为了保持橡胶的性能，在汽车和航空航天工业中，被用作密封圈、轴和软管。

氟润滑剂代表性材料是全氟聚醚(PFPE)，根据分子量不同以油或润滑脂的形式存在，具有热稳定性，不可燃(即使在液氧中)，耐化学腐蚀，在-75~℃的宽温度范围内不挥发；PFPE基润滑剂可以抵抗电离辐射，常应用于航空航天和核工业中。

氟化表面活性剂第一批产品主要是低分子量全氟烷基磺酸盐(如全氟辛烷磺酸、全氟辛烷磺酸)和全氟烷基羚酸(例如全氟辛酸、全氟辛烷酸)。全氟烷基酸(PFAAS)是最常见的工业全氟表面活性剂，低分子量的全氟丁烷磺酸盐用于防污剂和清洁剂；目前，含氟表面活性剂的水膜泡沫(AFFF)是在*事、工业、航空和家庭应用中扑灭易燃液体火灾的最有效灭火剂。