一文读懂铁氟龙,PTFE、ETFE、FEP、PFA、PVDF有什么区别?

文摘   2024-07-10 18:03   广东  

人人都说塑料之王-铁氟龙,那么什么是铁氟龙?

首先,铁氟龙不是一种材料,它是一个家族,就如尼龙家族一样!塑料君以我做十几年工程塑料的经验,就来简单总结一下铁氟龙!

一、铁氟龙由来:

最早,狭义的铁氟龙(Teflon:汉译谐音Te铁 F氟 Lon龙)是杜邦公司的一个商标,用于一系列以聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简称PTFE)为基础的氟聚合物产品。聚四氟乙烯是一种合成的高分子化合物,由四氟乙烯聚合而成,因其卓越的性能而被誉为“塑料王”。

如今,广义铁氟龙,当我们谈论铁氟龙时,我们实际上是在讨论除了聚四氟乙烯(PTFE)外,还有其他相关氟塑料,即带氟(F)的塑料!包括PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)、FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)、PFA(过氟烷基化物)和PVDF(聚偏氟乙烯)都是氟塑料,即含有氟原子的高分子材料,它们在化学结构、物理性质和应用上各有特点。

下面,塑料君表格列出5中常见铁氟龙,让您先睹为快,更直观对比!

性能/材料

PTFE (聚四氟乙烯)

ETFE (乙烯-四氟乙烯共聚物)

FEP (氟化乙烯丙烯共聚物)

PFA (过氟烷基化物)

PVDF (聚偏氟乙烯)

耐化学性

极优

极优

耐温性

-260°C 至 260°C

-200°C 至 150°C

-200°C 至 200°C

-200°C 至 260°C

-40°C 至 150°C

机械性能

脆性大,韧性一般

韧性好,强度高

较好韧性

韧性好,强度高

强度高,韧性良好

加工性

差,不可熔融加工,不适合注塑

良,可焊接

良,可通过注塑挤出和吹塑

优,可熔融加工(注塑、挤出)

良,可挤出、注塑、溶液涂覆

透明度

不透明

低至中等

中等到高

不粘性

极优

极优

电性能

优异

优异

优异

优异

良好

主要应用

炊具涂层、密封、电线绝缘

膜结构、化学容器、半导体

电线电缆、化学设备内衬

半导体、食品加工、化学容器

水管、电池隔膜、防腐涂料

以上表格中每种铁氟龙,不同分类材料,都有其特定的物理和化学性能,成本、性能、加工方式也有很大的差异,根据产品要求不同,适用于不同的应用场合。下面塑料君就每一种代表的氟塑料做详细的说明,文字较多,不深入的从业人员,看到此也就够用了!

二、根据化学结构和性能,铁氟龙材料可以分为以下几个主要类别:

PTFE (聚四氟乙烯)

  • 最经典,耐热性极好,能耐260℃以上高温。

  • 表面极其光滑,不粘性强。

  • 机械强度相对较低,硬度大,较脆。

  • 难以加工,不能熔融成型,常用压缩成型或糊状挤出。

  • 应用广泛,从炊具不粘涂层到化工管道都有涉及。

ETFE (乙烯-四氟乙烯共聚物)

  • 强度和韧性比PTFE好,能承受更大机械应力。

  • 耐化学腐蚀,同时具有很好的透明度。

  • 能够通过焊接加工,适合大型结构,如膜结构建筑。

  • 耐候性好,户外使用寿命长。

FEP (氟化乙烯丙烯共聚物)

  • 透明或半透明,比PTFE有更好的柔韧性。

  • 可以熔融加工,焊接容易,适合复杂形状产品。

  • 耐化学品性能优异,工作温度范围较宽。

  • 应用包括电线绝缘层、化学容器内衬等

PFA (全氟烷氧基树脂)

  • 性能接近PTFE,但加工性更好,可熔融加工。

  • 高温下稳定,耐化学腐蚀,透明或不透明。

  • 强度和耐磨性优于PTFE,适合高性能要求场合。

  • 应用于半导体、化工设备及医疗器材等。

PVDF (聚偏氟乙烯)

  • 成本相对较低,耐化学性较好,但不如其他几种氟塑料。

  • 优秀的耐候性和抗紫外线能力,常用于户外涂料。

  • 良好的绝缘性和耐热性,可用作电线电缆护套。

  • 有一定柔韧性,可加工性较好,可通过挤出、注塑成型

除了上述主要类别,还有一些其他的含氟聚合物,ECTFE(乙烯-氯三氟乙烯共聚物)和THV(三氟乙烯、六氟丙烯和乙烯基醚的共聚物),它们也属于铁氟龙家族的一部分。

三、铁氟龙应用,如何选择正确的铁氟龙材料?

每种铁氟龙材料都有其特定的物理和化学性能,适用于不同的应用场合。在选择铁氟龙材料时,应根据所需的具体性能和应用环境来决定。例如,PTFE适用于高温和化学腐蚀环境,而FEP和PFA则可能更适合需要良好机械性能和易于加工的场合。

由于篇幅限制,文字图片工作量较大,每一类氟塑料都能写两三页,如果大家喜欢,后面融泰得塑料君会写一篇氟塑料的详细应用图文。

四、有哪些知名的铁氟龙材料厂家?

全球铁氟龙原料的主要品牌主要由几家大型化工企业主导,这些企业不仅在铁氟龙领域,而且在整个化工行业都占有重要地位。以下是全球铁氟龙原料的十二大品牌及其所属化工厂,排名不分先后:

  1. 杜邦(DuPont) - 杜邦公司是铁氟龙(Teflon)品牌的创始者,也是全球最大的聚四氟乙烯生产商之一。

  2. 大金工业(Daikin Industries) - 日本的大金工业是另一家重要的铁氟龙生产商,其产品广泛应用于多个行业。

  3. 3M公司 - 虽然3M以胶带和办公用品闻名,但它也生产高性能材料,包括铁氟龙。

  4. 索尔维(Solvay) - 索尔维集团是比利时的一家多元化化学公司,提供包括铁氟龙在内的多种高性能聚合物。

  5. 科慕(Chemours) - 由杜邦公司分拆出来的科慕公司,继承了杜邦的部分业务,继续生产Teflon品牌的产品。

  6. 霍尼韦尔(Honeywell) - 霍尼韦尔生产多种高性能材料,其中包括铁氟龙。

  7. 上海三爱富新材料股份有限公司 - 中国的一家大型化工企业,专注于氟化工产品的开发与生产。

  8. 吴羽化学工业株式会社(Kureha Corporation) - 日本的一家化学公司,提供包括PTFE在内的多种氟聚合物。

  9. 旭硝子(Asahi Glass Co., Ltd.) - 日本的旭硝子虽然以玻璃制造著称,但也生产高性能塑料,包括铁氟龙。

  10. 东丽公司(Toray Industries) - 日本的东丽公司是复合材料和高分子材料的全球领导者,也生产PTFE。

  11. 浙江巨化-在氟化工领域拥有较强的技术实力和市场竞争力,是中国最大的氟化工生产基地之一。

  12. 山东华夏神舟-含氟塑料研发生产,其主导产品为含氟新材料,包括可熔融加工的氟树脂和氟塑料,以及含氟弹性体等


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