新型材料论文有机氟

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1、有机氟化学的简述摘要：新型有机氟材料是现代化工材料家族中的重要一员，本文简要介绍有机氟化学、工业的概况。简述了有机氟的特点、性质及应用。介绍了部分有机氟化学品以及有机氟在石油工业中的广泛应用。有机氟类化合物有剧毒，了解及中毒机理、检测方法及治疗方法对人类生命有重要意义。关键词：有机氟涂料新材料有机氟聚合物环保中毒一、氟及有机氟简况氟在地壳组成元素中的丰度排在第13位，土壤、空气、水体中的氟与人体健康、以及动植物的生长密切相关，一方面氟是生物必需的微量元素，如人体缺氟会引发龋齿；另一方面，环境中如出现氟元素异常，往往会通过气、水等环节进入食物链，引发氟中毒。有机氟材料是具有时代

2、特征的化工新型材料．在化学工业占有极特殊的地位。由于氟元素的高负电性，才使含氟高分子化合物具有很高的稳定性和优越的物理化学性能．广泛用于国防军事和航空航天等尖端科学以及化工和医学等领域。有机氟材料具有卓越的耐化学性和热稳定性，以及优良的介电、耐热、耐药品、不燃、不粘以及摩擦系数小等性能，在所有合成材料中，其综合性能最佳。有机氟材料包括含氟聚合物(PTFE树脂、熔融加工树脂、氟橡胶等)、含氟涂料、氟表面活性剂(有相当部分是氟碳化合物，主要用于氟涂料、氟织物处理剂、润滑油添加剂)、含氟精细化学品以及ODS替代品等，全球氟材料经过多年发展，目前已形成几百亿美元的市场，其发展正处于成

3、长期，潜在的市场很大，有待人们的进一步探索、认识、开发和利用。中国有机氟材料行业在“十五”期间取得了巨大的进步，与2000年相比，氟聚合物的生产规模达8，200吨／年扩大到42，000吨／年，市场需求呈快速增长态势。虽然在装置生产能力上已基本满足国民经济的需求，但我国有机氟材料行业与发达国家相比仍有差距：一是产品结构不合理，我国有机氟产品中低端产品比例太大、二是装置自动化程度不高，产品质量不稳定；三是还有部分单元操作采用传统工艺，工业废液废气没有得到有效处理，环境污染有待进一步治理。由于有机氟材料工业具有生产工艺的流程长、工艺复杂、副产多等特点，加之8人们的环保意识的逐渐提高

4、，国家对于化工企业的环保要求也越来越严格，为此，国内有机氟材料行业必将会采用清洁生产工艺，实现循环经济．以减少资源浪费，降低生产成本和最大程度的保护环境。一、有机氟的应用1.氟涂料氟涂料的优异性能，从分子结构而言，一般聚烯烃分子的碳链呈锯齿形，如将氢原子换成氟原子，由于氟原子电负性大，原子半径小，C-F键短，键能高达500KJ/mol，而且由于相邻氟原子的相互排斥，使氟原子不在同一平面内，主链中C-C-C键角由112°变为107°，沿碳链作螺旋分布，故碳链四周被一系列性质稳定的氟原子所包围。由于是对称分布，整个分子呈非极性；又因氟原子极化率低，碳氟化合物的介电常数和损耗因子均

5、很小，所以其聚合物是高度绝缘的，在化学上突出的表现是高热稳定性和化学惰性。另外，通常太阳能中对有机物起破坏作用的是可见光9紫外光部分，即波长为700-200nm之间的光子，而全氟有机化合物的共价键能达554KJ/mol，接近220nm光子所具有的能量。由于太阳光中能量大于220nm的光子所占比重极微，所以氟系涂料耐候性极好。全氟碳链中，两个氟原子的范德华半径之和是0.27nm，基本上将C-C-C键包围填充。这种几乎无空隙的空间屏障使任何原子或基团都不能进入而破坏C-C键。因此，其耐化学性极好。氟树脂的历史始于1938年，美国的Plunket博士发现四氟乙烯室温下聚合生成白色粉

6、末。50年代，工业上开始大量生产牌号为Teflon的聚四氟乙烯。氟树脂在涂料上的应用研究也由此开始。但四氟乙烯的熔点高达300℃，且不溶于溶剂，一般只能采用火焰喷涂技术使其成膜，施工条件苛刻，成本高。所以，仅有水分散型氟树脂涂料获得有限的应用。20世纪60年代，成功开发出了可分散于有机溶剂的聚偏氟乙烯（PVDF）型树脂涂料，这种涂料由于可在240℃烘烤固化，并具有传统涂料无法比拟的优越的耐侯性，故开始广泛应用于高层建筑等要求苛刻的物件的涂覆。目前，这种涂料已占据高温型氟树脂涂料的主导地位。日本于1982年开发成功可溶性氟树脂涂料-氟乙烯/乙烯基醚的共聚物，其可广泛用做常温固化

7、和热固化型、溶剂型和水溶型涂料。由于其烘烤温度降低到140-170℃，故中温烘烤型在氟涂料中所占份额上升到1/2。8氟树脂性能优异，但价格高，比常用的丙烯酸树脂贵5-10倍。而氟树脂所具有的高耐候性、耐化学品性等优良性能呈现于涂膜时，无论从哪方面来说，都可以认为是表面的性质。可以推想，如果使涂膜表层氟树脂含量尽可能高，就可能兼顾性能和成本。同时，氟树脂涂料具有超常耐候性等优异性能，通常应用于对质量要求很高的场合，因此产品的质量和可靠性是基本要求。当今涂料的发展方向是环保化、高性能化和专业化，氟树脂涂料的