氟树脂及其在行业中的应用

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高职化工专业毕业论文 氟树脂涂料的研究现状及相关应用

高职化工专业毕业论文 氟树脂涂料的研究现状及相关应用

毕业设计(论文)题目氟树脂涂料的研究现状及相关应用摘要本文主要简述了氟树脂涂料发展、研究现状、市场领域、特性并且通过实验表明涂料的耐酸性良好,耐碱性差。

主要原因是丙烯酸树脂在强碱溶液中发生皂化反应,分子量降低,涂膜造到了严重的破坏。

关键词:氟树脂;涂料;耐碱性;耐候性AbstractThis paper is instution description of the fluorine resin coating development, research status, markets, features and experiments show that the coating through a good acid resistance, alkali resistance poor. Mainly due to acrylic resin in the alkali saponification reaction occurs in solution, molecular weight reduction, film making to the severe damage.Keywords: Fluorine resin,fluorine,coating1 前言自1963年聚偏氟乙烯涂料成功地应有在建筑业,涂覆于装饰板材上以来,氟树脂涂料已经走过了近40年的发展历史程,氟树脂涂料以其独特的性能经受住了历史的考验。

目前国际上形成了三种不同的用途的氟树脂于氟涂料行业,第一种是以美国阿托一菲纳公司生产的PVDF树脂为主要成分的外墙高耐候性氟树脂涂料,具有超强耐候性;第二种是以美国杜邦公司为代表的特氟龙不粘涂料,主要用于不粘锅、不粘餐具及不粘模具等方面;第三种是以日本旭硝子为代表的室外常温固化氟树脂涂料,主要应用于桥梁、电视塔等难以经常施工的塔架防腐等[1]。

2 氟树脂涂料的发展史作为一种高科技功能性涂料,氟涂料的发展经历了热熔型、常温交联固化型、水基型三个发展阶段。

氟树脂的种类和用途

氟树脂的种类和用途

氟树脂的种类和用途氟树脂是一种具有优异性能的高分子材料,具有很广泛的应用领域。

下面将详细介绍氟树脂的种类和用途。

1.聚四氟乙烯(PTFE):聚四氟乙烯是最常见的氟树脂之一,具有低摩擦系数、优异的耐化学性和高温稳定性。

它的用途非常广泛,包括制造非粘性涂层、密封材料、电子和电气设备绝缘材料、阀门零件等。

2.氟化聚氨酯(FPU):氟化聚氨酯是一种优良的弹性体材料,具有优异的耐溶剂性、耐磨性和耐燃性,可用于制造密封圈、O型圈、橡胶制品等。

3.氟塑料(FEP):氟乙烯-四氟乙烯-乙烯三元共聚物(FEP)是一种具有优异耐化学性和高温稳定性的材料。

它可以熔融喷涂在各种基材上,在铜箔上被广泛应用于制造电路板、连接器、线缆等。

4.氟化乙烯二聚物(PFA):氟化乙烯二聚物是一种具有类似PTFE的性能的材料,但其可塑性更高。

PFA具有出色的耐化学性、高温稳定性和耐腐蚀性,可用于制造化工设备、密封圈、管道等。

5.氟化乙烯-三氟氯乙烯共聚物(FEVE):氟化乙烯-三氟氯乙烯共聚物是一种耐候性和耐化学性都非常优异的树脂。

它在建筑和汽车行业中被广泛应用于制造氟碳喷涂液、压电涂层、涂料和油漆。

6.氟化石墨(FG):氟化石墨是一种具有高温稳定性和耐化学性的材料,具有良好的导电性和导热性。

它主要用于电解池、电极材料、焊接材料等。

7.氟化聚酰亚胺(PFAPI):氟化聚酰亚胺是一种极其耐高温和耐化学性的树脂,通常用于制造高温管道、阀门、泵件等。

8.氟石:氟石是一种常见的无机氟树脂,具有出色的防腐性能和耐磨性。

它常用于制造防腐涂料、管道衬里、防腐衬垫等。

9.PCTFE(聚三氟氯乙烯):PCTFE是一种具有优异的介电性能和热稳定性的材料,可应用于高频电子元器件、光纤通信等领域。

总结:氟树脂以其卓越的化学稳定性、高温稳定性、电气绝缘性和非粘附性等特性而在诸多领域得到应用。

它们被广泛用于制造防腐涂料、密封材料、电子元器件、光电设备、化工设备等,对提高产品性能和延长使用寿命有重要作用。

与氟树脂或氟橡胶粘接的丁腈橡胶及作为燃油管的应用

与氟树脂或氟橡胶粘接的丁腈橡胶及作为燃油管的应用

与氟树脂或氟橡胶粘接的丁腈橡胶及作为燃油管的应用的报告,
800字
丁腈橡胶是一种合成橡胶,是以丁腈为主要原料产生的一种高分子材料。

它具有优良的耐油性,耐老化性,耐热性,高抗氧化性,抗拉强度,较高的弹性模量和高抗冲击性能等特点,因此在航空航天,汽车,电子工业等多种领域得到广泛应用。

氟树脂和氟橡胶作为丁腈橡胶粘接剂,在粘接剂行业也有着广泛的应用。

氟树脂粘接剂可以使粘接剂具有良好的耐高温,耐油性,耐水,耐老化,耐振动和耐腐蚀性的特性,从而在高要求的使用环境中具有很好的结合效果和使用稳定性,可以达到良好的粘接性能,也有更高的防腐蚀性能,大大提高了粘接剂的使用寿命。

此外,丁腈橡胶所具有的耐热性,耐老化性等优异特性,也使它成为一种理想的燃油管材料。

作为燃油管道,它能够维持其强度和结构形状,耐腐蚀性,以及低温下延展性良好,可以使用在高速,高温的环境之中。

此外,丁腈橡胶的耐油性也可以用来增强燃油管的使用寿命,提高使用安全性。

总之,作为一种合成橡胶,丁腈橡胶在航空航天,汽车和电子等多种领域都有着广泛的应用。

氟树脂和氟橡胶可以为丁腈橡胶粘接提供优越的性能,而且还可以作为燃油管应用,从而增强它们的使用寿命和安全性,为不同行业提供更安全实用的产品。

2023年氟树脂行业市场环境分析

2023年氟树脂行业市场环境分析

2023年氟树脂行业市场环境分析氟树脂,指的是以氟化物为主要成分的树脂。

氟树脂具有极佳的耐化学腐蚀性、耐高温性、防粘性和电绝缘性能,因此被广泛应用于航空航天、化工、电子、医疗等领域。

随着经济全球化和技术不断进步,氟树脂行业发展也日趋成熟。

本文将从市场环境、产业链、竞争格局、产品种类和未来趋势五个方面进行氟树脂行业的分析。

一、市场环境分析1.政策环境氟树脂行业属于先进制造业,政府一直以来高度重视其发展。

2017年,国务院发布《关于印发《中国制造2025》的指导意见》中,提出了支持氟化工行业高质量发展的政策。

2.市场需求氟树脂的应用领域广泛,需求量大。

尤其是在化工、航空航天、汽车、电子等高端领域,对氟树脂的需求非常迫切。

此外,氟树脂具有独特的性能,在医疗、石化等领域也有广泛应用。

3.市场竞争由于氟树脂行业的门槛较高,市场竞争相对较小。

目前,国内氟树脂主要生产企业包括:中国中化、博瑞特、Zhejiang Juhua、湖北中天等。

二、产业链分析氟树脂行业产业链主要包括原材料、制造加工和销售三个环节。

其中,氟化物是生产氟树脂的原材料,制造加工环节包括压缩成型、抛光处理等工艺。

销售环节则包括销售渠道和销售模式等。

三、竞争格局分析氟树脂行业的竞争格局相对稳定。

目前国内主要的生产企业均采用规模经济和技术优势来构建竞争壁垒。

在国际市场方面,国际巨头产品占有率较高,但随着中国制造的不断提升,在国际市场上中国氟树脂产品也将得到更高的认可。

四、产品种类分析氟树脂产品种类多样,包括聚四氟乙烯(PTFE)、氟石蜡等。

其中,聚四氟乙烯由于具有极佳的防粘、耐腐蚀等特性,是氟树脂行业的核心产品。

五、未来趋势分析未来氟树脂行业发展的趋势主要包括以下几个方面:一是新技术的不断引入,使得氟树脂的性能不断提升;二是对环保要求的不断加强,将使得环保氟树脂更受市场青睐;三是对氟树脂品质和质量的要求将越来越高,企业需要不断提升生产工艺和品质管理。

聚四氟乙烯悬浮树脂用途

聚四氟乙烯悬浮树脂用途

聚四氟乙烯悬浮树脂用途聚四氟乙烯悬浮树脂是一种高性能材料,具有多种应用领域。

本文将从涂料、润滑剂、密封材料、电气绝缘材料以及制备高性能膜等方面介绍聚四氟乙烯悬浮树脂的用途。

聚四氟乙烯悬浮树脂在涂料领域有着广泛的应用。

由于其低表面能和极低的摩擦因数,聚四氟乙烯悬浮树脂可以作为一种优良的防污涂层,用于汽车、建筑物和船舶等表面涂装。

它能有效抵抗各种化学品和腐蚀物的侵蚀,同时还具有优异的耐候性和耐磨性。

在润滑剂领域,聚四氟乙烯悬浮树脂也有着重要的应用。

其低摩擦系数和优异的耐化学性能使得它成为一种理想的固体润滑剂。

聚四氟乙烯悬浮树脂可以添加到各种润滑油中,用于润滑轴承、齿轮和其他运动部件,减少摩擦和磨损,延长设备的使用寿命。

聚四氟乙烯悬浮树脂还被广泛应用于密封材料领域。

由于其出色的耐高温性能和化学稳定性,它可以用于制作各种密封制品,如密封垫片、密封圈和密封带等。

聚四氟乙烯悬浮树脂具有良好的抗腐蚀性和低摩擦系数,能够有效防止泄漏和磨损,确保设备的正常运行。

在电气绝缘材料领域,聚四氟乙烯悬浮树脂也有着广泛的应用。

其优异的电气绝缘性能和耐高温性能使得它成为一种理想的电线电缆绝缘材料。

聚四氟乙烯悬浮树脂可以用于制作高温电缆、电机绝缘材料和电子元件等,能够有效防止电气故障和火灾的发生。

聚四氟乙烯悬浮树脂还可以用于制备高性能膜。

由于其独特的结构和优异的性能,聚四氟乙烯悬浮树脂可以制备出具有高温稳定性、耐化学腐蚀性和低摩擦系数的膜材料。

这些膜材料可以应用于电池隔膜、过滤器、膜分离等领域,具有广阔的市场前景。

聚四氟乙烯悬浮树脂具有广泛的应用领域。

它在涂料、润滑剂、密封材料、电气绝缘材料以及制备高性能膜等方面都有着重要的作用。

随着科技的不断进步和需求的不断增长,聚四氟乙烯悬浮树脂的应用前景将更加广阔。

氟涂料在化工工业中的应用研究

氟涂料在化工工业中的应用研究

氟涂料在化工工业中的应用研究随着科技的不断发展,新型涂料材料在化工工业中的应用越来越广泛。

其中,氟涂料作为一种优质的防腐涂料,具有耐酸碱、耐高温、耐腐蚀等特性,被广泛应用于许多化工工业领域。

氟涂料是由聚合物树脂和氟碳酸树脂、氟碳酸酯、氟碳酮等无机化合物组成的涂料。

由于其卓越的化学稳定性和优异的防腐性能,氟涂料广泛应用于化工工业的储罐、管道、反应器、设备和设施等。

首先,氟涂料在化工工业中的应用主要体现在储罐和管道的内部涂装。

储罐是化工生产过程中储存液体或气体的重要设备,而管道用于输送介质。

在化工工业中,储罐和管道经常接触到一些腐蚀性物质,如酸、碱、盐等。

氟涂料具有极佳的耐腐蚀性能,能够有效防止腐蚀介质对储罐和管道内壁的侵蚀,延长设备的使用寿命。

此外,氟涂料的低表面能还能减少流体在内部的粘附,降低流体的摩擦损失,提高输送效率。

其次,氟涂料在化工反应器中的应用也非常重要。

化工反应器是化工工业中利用化学反应进行物质转化的核心设备。

在一些特殊的工艺条件下,反应器内部会受到高温、高压、酸碱等腐蚀性环境的影响。

针对这些特殊环境,需要使用具有优异耐腐蚀性的涂料来保护反应器内部的金属材料。

氟涂料的出色特性使其成为这种需求的不二选择。

经过氟涂料的涂装,反应器内部表面能够获得优异的防腐保护,防止腐蚀介质对金属材料的侵蚀,有效提高反应器的安全性和稳定性。

此外,氟涂料还广泛应用于化工设备和设施的表面涂装。

包括输送机、离心机、搅拌器、换热器等设备和设施。

这些设备和设施在化工工业中扮演着重要角色,其表面需要具备耐腐蚀、耐高温、耐磨损的特性。

氟涂料因具备这些特性,成为保护设备和设施表面的理想选择。

氟涂料的高温稳定性能使其能够在高温环境下保持较好的性能,抗化学物质的侵蚀能力能够阻隔腐蚀介质对设备表面的侵蚀,同时其优异的耐磨损性能使其能经受长时间的使用和摩擦。

总结起来,氟涂料在化工工业中的应用研究显示出了其卓越的性能和广泛的适应性。

中国氟聚合物行业发展概况及前景分析

中国氟聚合物行业发展概况及前景分析

中国氟聚合物行业发展概况及前景分析氟化工产品可分为无机氟化物和有机氟化物,而有机氟化物主要包括含氟聚合物、含氟精细化学品和氟碳化合物三大类。

氟聚合物行业作为氟化工行业的重点发展方向,相关行业与其下游行业享有多项国家鼓励政策,具体情况如下:1、氟聚合物产业链从产业链来看,氟聚合物行业上游产业链包括萤石、氢氟酸等产业,上游产业为氟聚合物行业提供生产所需的原材料、工艺技术、相关设备等。

上游产业链的原材料供给规模、材料价格、工艺水平对氟聚合物行业存在重大影响做。

氟聚合物行业下游主要应用于汽车工业、锂电池、电子电气、电线电缆等行业,下游市场的规模发展为氟聚合物行业创造了可观的新增市场容量,同时下游产业的结构升级,有助于驱动氟聚合物行业技术进步。

2、氟聚合物发展现状氟聚物是化学工业发展到较高水平后的产物。

含氟聚合物主要包括氟树脂、氟涂料和氟橡胶,据统计2018年我国含氟聚合物产量为50.35万吨,2019年我国含氟聚合物产量增长至55.34万吨。

从细分产品来看,2019年我国氟橡胶产量为16.78万吨,氟树脂产量为1.62万吨,氟涂料产量为36.94万吨。

3、氟聚合物行业供给近几年,我国氟聚合物(氟树脂)行业产量快速增长,从2014年的11.8万吨增长到了2019年的16.78万吨。

近几年国内氟聚合物(氟树脂)行业产量情况如下图所示:2019年氟聚合物(氟树脂)行业产量16.78万吨,其中,聚四氟乙烯(PTFE)产量9.1万吨;PVDF(聚偏二氟乙烯)产量4.22万吨;全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)产量1.95万吨;其他氟聚合物产量1.51万吨。

4、氟聚合物行业需求2019年我国氟聚合物(氟树脂)行业需求量14.53万吨,同比2018年的12.45万吨增长了16.71%,近几年我国氟聚合物(氟树脂)行业需求量情况如下图所示:5、氟聚合物行业市场规模从细分市场规模来看,2019年我国聚四氟乙烯市场规模为46.09亿元,聚偏二氟乙烯市场规模为34.30亿元,全氟乙烯丙烯共聚物市场规模为13.19亿元,其他氟化聚合物市场规模为11.79亿元。

氟化工--第九章 氟树脂

氟化工--第九章 氟树脂

500℃
CH2F CClH2
HCl + CHF CH2
(4) 氟化氢与乙炔加成生成1,1-二氟乙烷,二氟乙烷再在铝酸盐作用下裂解 生成氟乙烯。
CH CH + 2 HF
CHF2 CH3
CHF2 CH3
HF + CHF CH2
6
(5) 氟化氢与乙烯加成。把HF与含35%(体积分数)O2的乙烯按其量的比2︰1 通人催化剂碳层,于240℃下生成氟乙烯。在碳层中含有铂和氯化亚铜作催化剂。
CF2
COOH
COOH
n+m+1
可见,用过硫酸盐作引发剂,生成端羧基聚四氟乙烯。聚四氟乙烯的相对分子质
量可通过控制引发剂的用量,或加入调聚物及链转移剂等加以控制。
12
工业上,一般采用悬浮聚合和乳液聚合来制备聚四氟乙烯。这两种方法都是以 单釜间歇聚合的方式进行的。
(1)悬浮聚合 悬浮聚合是在脱氧的去离子水介质中,在一定的温度和压力下强烈地搅拌进行。
10
三、氟树脂的合成
氟树脂主要包括聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚氟乙
烯(PVF)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚全氟乙丙烯(FEP)、乙烯-四氟乙烯共
聚物(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、乙烯-三氟氯乙
烯共聚物(ECTFE)等,其中以四氟乙烯均聚物及共聚物最为常见。
(6) 氯乙烯氟化,氯被氟取代。将HF和氯乙烯按其量的比3︰1的混合物加热 到370~380 ℃,催化剂用96%的γ-A12O3和4% Cr2O3(质量分数)。由于氯乙烯价 廉,因此该法是制氟乙烯的实用方法。
CHCl CH2 + HF
CHF CH2 + HCl
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氟树脂及其在行业中的应用董经博(浙江蓝天环保高科技股份有限公司,浙江杭州310023)文章编号:1006-4184(2010)01-0004-05摘要:主要介绍了氟树脂的性能及PVDF 、PFA 、ETFE 、PTFE 、e-PTFE 、FEP 、TFE 树脂在行业中的应用。

关键词:氟树脂;PVDF ;PFA ;ETFE ;PTFE ;e-PTFE ;FEP ;TFE收稿日期:2009-06-29作者简介:董经博(1979-),男,本科毕业。

从事氟树脂应用研究工作。

自1934年德国首先开发成功聚三氟氯乙烯(PCTFE ),1938年DuPont 公司开发成功聚四氟乙烯,并逐步工业化以来,氟树脂的种类一直在不断增加,应该领域不断扩大,迄今其身影已遍及航空、航天、石油、化工、机械、电子、建筑、农药、医药及生活材料等。

1氟树脂性能及种类氟树脂由含氟原子的单体通过均聚或共聚反应而得。

F 原子的电负性为4.0,范德华半径为1.35,C-F 键能为487.2kJ/mol ,C-F 键的极化率为0.68c-x ,再加之特殊的结构,使得氟树脂在耐热性、耐酸性、耐碱性、耐药品性、耐候性、疏水疏油性、耐玷污性、不粘性、生物体适应性、气体选择透过性、射线敏感性和低摩擦系数等方面有优良的表现。

使用中的氟树脂品种主要有:聚四氟乙烯(PTFE )、聚三氟氯乙烯(PCTFE )、聚偏氟乙烯(PVDF )、聚氟乙烯(PVF )、四氟乙烯-六氟丙稀共聚物(FEP )、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE )、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE )、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA )、四氟乙烯-六氟乙烯-偏氟乙烯共聚物(THV )和四氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚物(TFB )等。

2氟树脂在行业中的应用情况2.1绿色能源二次锂离子电池是20世纪80年代末出现的绿色高能电池,具有电压高、容量大、自放电小、循环寿命长、绿色环保等优点,是国防工业、数码相机、手机、笔记本电脑、太空技术等领域近年来能源研究和开发的重点之一。

锂离子电池包括液体型锂离子电池(LIB )和聚合物型锂离子电池(LIP )。

在液体型锂离子电池中,PVDF 树脂主要用作阴阳两极电极活性物质的粘结剂;在聚合物型锂离子电池中,PVDF 改性树脂与锂盐、溶剂一起,被制成聚合物电解质膜。

PVDF 树脂由于碳链中的间个碳原子的氢原子被电负性为4.0的氟原子取代,氟原子相互排斥使得氟原子沿碳链呈螺旋状分布,所以碳链的四周被一系列性质稳定的氟原子包围,这种几乎无间隙的空间屏障使得任何原子或基团不可能进入其结构内部而破坏碳链,因而表现出极高的化学稳定性和热稳定性,这不仅使得PVDF 树脂具有足够的粘结强度,而且还使PVDF 树脂不易被氧化或还原。

同时,由于C-F 键的极化率极低,仅为0.68c-x ,因此PVDF 树脂还具有高度的绝缘性。

所以将PVDF 树脂应用于液体型锂离子电电池时,能够保证:(1)足够的粘结强度,以防止活性物质在集电器上脱落或在电池装配过程中裂化及被覆盖层从集电器上脱落或在反复充放电循环中裂化;A 。

(2)在操作电压范围内,不易被氧化或还原;(3)不溶于电解液的有机溶剂,但能溶于用作集电器表面的涂层;(4)少量用量即能提供足够的粘结强度。

此外,PVDF树脂价格合适,适合推广应用。

聚合物锂离子电池由阳极层、阴极层和两极之间的塑料电解质层组成。

电解质隔膜层的作用既要隔开正负两极,防止短路,也要保证锂离子的穿行,提供较高的电导率。

用作聚合物锂离子电池电解质膜的一般是PVDF改性树脂,如P(VDF-HFP)共聚物、PVDF-PEO交联聚合物等,它们不仅继承了PVDF树脂的热稳定性、耐腐蚀性、较大的介电常数和较高的机械强度等优点,而且克服了氟树脂溶解性和柔韧性差的缺点,是聚合物锂离子电池理想的电解质膜材料。

FEP薄膜透光率高、耐光性好,可用于太阳能收集器。

Tekno Term AB公司生产的高效率太阳能收集器中以FEP膜作为对流隔障,测试结果显示该种集能器能够保证一年内供应温度大于100℃的热水。

该集能器外层用高透光性的耐火玻璃制成,在此玻璃层下面配置FEP薄膜,由于FEP薄膜的透光率高达96%,所以能够让太阳光几乎全部透过的同时大大抑制反向热流。

收集在集能器上的热量可直接使用或积蓄在水下容器中。

根据Tekno Term AB公司的资料,此种集能器能够保证热量的损失<1.6w/m2。

镀铝或银的FEP薄膜可用于航天器外表面的温度控制系统,其金属镀层能够保证高太阳辐射率,而FEP薄膜层则吸收航天器的热辐射。

2.2医疗器材近年来,各种氟树脂制品不仅越来越普遍地应用于人体,在医疗设备中的应用范围也越来越广。

氟树脂,尤其是聚四氟乙烯及其改性树脂,由于具有明显的生物惰性和经专门处理后具备很强的成孔能力,能在活体中应用,大大排挤和替代了金属及其他材料在医疗领域的应用。

膨体聚四氟乙烯(expanded polytetrafluoroethylene,e-PTFE)是一种高分子材料,1969年由美国W.L.GORE公司生产并获PDA批准。

它由内在的聚四氟乙烯结构通过多方向的聚四氟乙烯纤维相连,平均纤维长度为22μm,化学性质稳定。

在膨化过程中产生多孔的超微结构,微孔直径平均为50μm。

具有一定直径、气孔特点和表面的微起伏能使得组织在聚合物结构中定向生长,而使器官或组织恢复失去的功能。

同时e-PTFE材料质地柔软,故植入机体后不会因重力作用而逐渐移位,对组织的局部压强小,从而更利于组织长入。

用e-PTFE制造的人造血管可起到类似于自然血管的功能,能用于治疗动脉粥样硬化和血管替代品。

缝接于血液循环系统的e-PTFE管可被细胞和组织所适应,它的内表面(血流面)被血纤维蛋白(处于血液中状如单体的生理聚合物)和由胶原蛋白生成的细胞覆盖。

血纤维蛋白和细胞渗透进替代血管的微孔中,牢牢地把血纤维蛋白的垫底层与替代物壁结合在一起,可避免血纤维蛋白产生层离而导致的血管堵塞。

E-PTFE还可用作结膜、鄂面外科和外伤等的骨组织替代品,一般用的、心血管的、整形用的、口腔用的外科膜以及外科用的腱膜等[4]。

E-PTFE与颞筋膜瓣一起可用于修复面部皮下软组织缺损及凹陷畸形。

此外,四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)具有与PTFE相似的结构,是另一种具备生物相容性的材料,也被广泛地用作人体病理器官的代用品。

在口腔正畸治疗中,虽然直接粘接技术具有方便、快捷、舒适、美观的优点,但这并不能弥补多带环技术中易造成牙釉质脱矿的缺点。

氟化物具有抑制釉质脱矿和使脱矿釉质再矿化的作用,因此在复合树脂中加入氟化物(三氟化镱,氟铝硅酸盐或氟化钙)制成含氟树脂用于粘结托槽后,树脂中的氟化物释放入口腔,直接作用于牙齿表面,起到抑制托槽周围釉质脱矿的作用[3]。

在医疗器械领域,全氟聚合物(主要是PFA)主要用作内窥检查数据传输微型同轴电缆的绝缘和护套。

2.3建筑业在建筑业,氟树脂主要以薄膜、涂料、增强和复合材料的形式用作结构材料、特殊的地面施工材料、保护性涂装(不粘、抗腐蚀、耐候、不燃等)、工程和建筑物的美化装饰工程等。

正在使用的建筑氟树脂材料主要有:PTFE、PVDF、PVF、FEP、ETFE和TFB (四氟乙烯-六氟乙烯-三氟乙烯共聚物)。

与其他氟树脂相比,聚四氟乙烯(PTFE)具有优异的化学稳定性,低摩擦系数和合适的介电性能,且制品能在-269~260℃的温度范围内使用,广泛用于生产建筑上使用的零件和组件、轴承、密封材料、屋面材料及涂层。

一些建筑结构,如展览馆和体育馆的屋顶等,国外普遍采用涂有PTFE的玻璃布,这是因为此种材料具有优异的透光性(透光率达15%)、高机械强度、使用温度范围广(-50~120℃)和使用寿命长达20年的特性。

四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)除了使用温度范围(-190~200℃)小于聚四氟乙烯外,几乎具备了PTFE的全部优点。

FEP最突出的优点是可以采用热塑性塑料传统方法来加工[5]。

FEP薄膜具有高透光性(97%)、不透蒸汽和不透水性、耐化学品性、耐候性和耐热性(在太阳能集热器中的最高温度可达200℃)、增强的力学性能和尺寸稳定性等特点,在建筑行业主要用作屋面材料和太阳能集热器。

在日本东京一些学校体育场馆的园顶结构采用FEP 薄膜后,其安装工期和成本均低于钢筋混凝土结构。

加拿大游泳馆采用集热器加温池水也取得很好效益。

并且FEP薄膜表面经专门处理后可用耐热胶把它们粘贴在金属(如碳钢、铝、铜等)和非金属材料表面制成一种很好的耐磨耐腐蚀表面的建筑用结构材料。

虽然ETFE制品的使用温度范围(-100~180℃)没有PTFE宽,耐热性、介电性、耐化学性和摩擦系数也没有PTFE好,但ETFE具有较高的机械强度和硬度,较好的大气稳定性和耐化学性,极高的可见光透光性,且使用寿命可长达15年以上,在建筑行业ETFE薄膜通常以气垫的形式用于建筑物(游泳池、休养所、暖棚等)和太阳能电池上。

虽然ETFE膜材价格较高,但由于非常轻,因为可以大大节省支承结构及基础工程的造价,就整个项目而言,利用ETFE气垫作屋盖较之传统透明材料(如玻璃),其初始投资仅为传统材料的65%~70%。

据悉2008年北京奥运会国家体育馆等场馆也采用ETFE膜材料[7]。

PVF薄膜由于具有不易沾染脏物、容易用水洗净和不被风化等优点,在建筑业上主要用作公共设施、工业建筑、楼房等外墙上的抗腐蚀防护层和美观装饰。

2.4半导体业自1969年日本人Kawai发现高分子材料聚偏氟乙烯(简称PVDF)具有极强的压电效应以来[11],几十年来人们对PVDF薄膜的研究热情始终没有消退过。

PVDF是一种半结晶态高聚物,由重复单元(CH2CF2)n形成链状结构。

由于与碳原子相连的氟原子体积小、电负性大,再加之-CH2-是强偶极子,所以CF2沿电场力取向比较容易,分子链容易规整排列,因而可具有较高的结晶度(约50%~80%)。

PVDF至少有四种晶体结构,α、β、γ和δ,α型分子链呈螺旋结构,偶极反向平行,是非极性晶体;β型分子链呈平面锯齿结构,偶极同向平行排列是极性晶体;γ和δ型也是极性晶体,但极性小于β型。

在正常情况下,PVDF薄膜是没有极化的,但经滚延拉伸后,原来薄膜中的α型晶体变成β型晶体结构。

拉伸极化后的PVDF薄膜在承受一定方向的外力或变形时,材料的极化面就会产生一定的电荷,即压电效应,这就将压力信号转变成电信号,从而成为一种非常有用的压力传感器。

与常用的压电陶瓷和压电晶体相比,PVDF压电材料具有以下优点:(1)密度小,仅为1.78g/cm3,是压电陶瓷材料PZT的四分之一,高弹性,柔顺性好,可以加工成特定形状,易于与被测表面贴合,机械强度高,抗冲击;(2)输出电压高,在相同条件下,其输出电压比陶瓷材料高10倍;(3)介电强度高,为13,可以承受高达75V/um 的强电场,此时大部分的压电陶瓷已经退极化了;(4)声阻抗低,仅为压电陶瓷PZT的十分之一,与水、人体组织以及粘胶体相接近;(5)频响宽,从10-3Hz~109Hz均能转换机电效应,而且振动模式单纯;(6)抗化学和油性腐蚀,可加工成大面积和复杂形状的膜使用;(7)价格便宜因此,PVDF压电薄膜可制成音频换能器、机电换能器及器件、超声及水下换能器和红外及光学器件,具体应用见表1。

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