可熔性聚四氟乙烯(PFA)美国杜邦公司于1972年开发了四氟乙烯(tet2rafluoroethylene,TFE)和全氟丙基乙烯醚(perfluoro(propylvinylether),PPVE)的共聚物,系全氟烷氧基共聚物(perfluoroalkoxycopolymer),其商品名为Te2fluonPFA。因其性能与聚四氟乙烯相近,又可以采用热塑性树脂加工方法加工,所以又把它称为可熔性聚四氟乙烯,此后日本大金公司(NeoflonPFA)、旭硝子公司(FlonPFA)、欧洲的泰良公司(DyneonPFA,原为Hoechst公司的HostaflonPFA),苏威苏来克斯(Solvaysolexis)公司(SolefPFA,原为Ausimont公司的HyflonPFA)等先后开发,上海全氟烷氧基侧基增加了链的柔性,改善了聚合物的熔体粘度,使其可用一般加工工艺进行热塑加工。在PFA树脂中共聚单体所占比例很小,所以它的熔点比FEP(250～270℃)树脂高,要超过300℃才熔融。常温下PFA树脂的物理机械性能与聚四氟乙烯树脂十分相似,它可在聚四氟乙烯应用的温度范围内使用,所以将PFA树脂和FEP树脂比较,物理机械性能也较接近,但提高温度后两者的差别就较大,PFA树脂高温时强度要比FEP好。耐应力开裂性能显著优于FEP。如国内某些生产厂家在制造防腐蚀的金属外壳衬里阀时,当加工铁壳阀座内衬过程中,为提高生产效率,在选用FEP树脂品级(按熔融指数大小分级)与加工工艺时遇到较大困难,阀座内衬常出现开裂现象。而当选用PFA,有时为了降低原料成本,甚至还选用PFA回收料加工金属阀座内衬,仍能取得较好效果,产品成品率显著提高。PFA树脂几乎对所有的化学试剂和溶剂是惰性的,与通常的酸、强碱,氧化还原剂,卤素或溶剂接触基本无变化,但和其他全氟碳聚合物一样,会与熔融碱金属和元素氟反应。PFA树脂具有自熄性,是不燃物质。PFA树脂的电性能与聚四氟乙烯、FEP树脂相似,可作为优良的高频绝缘材料。PFA树脂挤塑的薄膜无色,基本上是透明的,而较厚的薄片是半透明的,耐候性、耐大气老化性好,可在户外长期使用。PFA树脂的摩擦系数是0.236,FEP树脂的摩擦系数是0.08,聚四氟乙烯的摩擦系数接近于0。PFA树脂摩擦系数虽大于FEP和PFA,但仍可适用于某些防粘用途。1结构PFA树脂兼有四氟乙烯的碳氟主链(-CF2-重复链节)及全氟烷氧基的侧基,全氟烷氧基系全氟正丙基,所以PFA树脂的结构如下:因为体积大的全氟丙氧基侧链基团比在FEP(氟塑料46)中的三氟甲基侧链基团能更有效地降低结晶度,因此PFA共聚物比FEP含有更少的共聚单体,PFA共聚物一般含1%～1.6%(mol)(2.6%～4.1%(wt))的PPVE,而FEP共聚物一般含7%～10%(mol)的HFP(Hexafluoropropene,六氟丙烯)(10%～15%(wt)的HFP),实际上有时HFP含量达16%～20%(wt)。2性能3生产工艺PFA树脂的主链结构赋予其与聚四氟乙烯十分相近的物理机械特性、化学性能和电性能等性能,而3.1单体制备任伟成·可熔性聚四氟乙烯(PFA)·41·2010年第2期3.1.1四氟乙烯制备由二氟二氯甲烷(HCFC-22)水蒸汽稀释热解制备。3.1.2全氟正丙基乙烯基醚(PPVE)制备(1)六氟丙烯(HFP)制备由四氟乙烯空管热解或水蒸汽稀释热解制备。(2)六氟丙烯氧化得全氟环氧丙烷体组成混合物中分布均匀,避免聚合得到组成不均匀的PFA共聚物颗粒。(2)增加聚合反应速率在实际生产过程中,要求制取的PFA树脂只需少量PPVE。虽然PPVE与类似的FEP共聚物制备中HFP相比活性较高,PPVE比HFP的活性高出近10倍,但与聚合混合物中共聚单体TFE相比,活性还是较低。因而生产过程中,聚合反应速率受到一些影响。在采用氟碳稀释剂后,则可增加聚合反应速率,有利于缩短生产周期。CFC-113可用作稀释剂,但因为CFC-113是一种消耗大气臭氧层物质,其应用受到《蒙特利尔议定书》限制,用量会越来越少。如选用HCFC(氢氯氟碳)溶剂,虽可发挥与CFC(氯氟碳)相似的作用,但因为HCFC会产生链转移作用,结果导致聚合物分子量偏低。同时近年来因HCFC对大气臭氧层也存在破坏作用,虽没有CFC危害严重,但也已被列入逐步淘汰范围。所以现在生产工艺中,已考虑不加入CFC-113稀释剂。不使用CFC-113会降低聚合反应速率,从而每釜反应时间会延长。同时还要考虑PPVE在聚合反应体系中应与TFE充分混合,防止生成组成分布不均匀的聚合物。3.2.2加入链转移剂(如甲烷、乙烷或甲醇)的作用采用链转移剂会降低聚合反应速率。加入链转移剂有两个目的:(1)避免分子量...