氟树脂基本知识介绍3

libqwe

4. 偏氟乙烯

偏氟乙烯 (VDF)室温下是可燃气体，无色无嗅，其相对分子质量64.05，沸点（0.1MPa）-84℃，熔点-144℃，密度（23.6℃）0.617g/cm3，临界温度30.1℃，临界压力4.434MPa，临界密度0.417g/cm3。在空气中爆炸极限（体积分数）5.8%~20.3%。偏氟乙烯在大于它的临界温度和临界压力时能发生高放热的聚合反应。

偏氟乙烯的合成方法，最为常用的有3种。

(1) 三氟乙烷脱HF。

将1,1,1一三氟乙烷气体通人镀铂的铁镍合金管中，加热到1 200℃，接触0.01 s后通入装有氟化钠的装置中脱去HF，然后把它收集在液氮槽中。偏氟乙烯的沸点-84℃，通过低温蒸发把它分离出来。未反应的三氟乙烷升温至-47.5℃回收。

(2) 乙炔加成HF，然后氯化，最后脱HC1。

(3) 偏氯乙烯加成HF，再脱HC1：

将偏氯乙烯和HF通入真空下加热到300℃的CrC13·6H2O催化剂层中，使气体的颜色从暗绿变成紫色，冷凝生成气体，在低温下分离偏氟乙烯。

5. 六氟丙烯

六氟丙烯（HFP）在室温下是无色气体，具中等毒性。沸点-29.4℃，熔点-156.2℃，密度1.58 g/mL(-40℃)，临界温度85℃，临界压力32.5 MPa，临界密度0.60 g/mL。

六氟丙烯(HFP)的合成方法很多，可通过二氟一氯甲烷裂解、三氟甲烷裂解、甲氟乙烯裂解、六氟一氯丙烷热分解、合氟丁酸的碱金属盐脱二氧化碳、八氟环丁烷热分解、四氟乙烯与八氟环丁烷共热分解和聚四氟乙烯热分解合成。工业上常通过四氟乙烯(TFE)的热分解来制取。把TFE以500g/(L·h)的速率通过镍铬铁的合金管道，加热至850℃，于8 kPa压力下进行热解即可得到质量分数75%以上的HFP，然后通过蒸馏得精HFP。

6. 全氟代烷基乙烯基醚

全氟代烷基乙烯基醚（PAVE）是四氟乙烯（TFE）共聚物中改善其性能、扩大用途的重要共聚单体，它能有效地抑制聚四氟乙烯（PTFE）的结晶过程，降低其相对分子质量而有良好的机械性能。PAVE作为改性剂优于HFP的是，它有更好的热稳定性。PAVE与TFE的共聚物具有PTFE同样优良的热稳定性。

全氟代烷基乙烯基醚（PAVE）的合成以六氟丙烯(HFP)作原料，要经历以下3步：

(1) 六氟丙烯与氧化剂，如H2O2在碱性溶液中，在50~250℃，一定的压力下反应生成六氟环氧丙烷(HFPO)：

(2) 六氟环氧丙烷与全氟代酰基氟反应生成全氟代2-烷氧基丙酰氟，是一个电化学反应过程：

Rf——全氟烃基

(3) 全氟代-2-烷氧基丙酰氟与含氧的碱性盐，如Na2CO3, Li2CO3, Na4B2O7等在高温下反应合成全氟代烷基乙烯基醚，反应温度与碱性盐种类有关。

Rf —— 全氟烃基

全氟代烷基乙烯基醚中最常见的是全氟代丙基乙烯基醚（PPVE），其相对分子质量266，沸点（0.1MPa）36℃，闪点-20℃，相对密度（23℃）1.53g/cm3，蒸气密度（75℃）0.2g/cm3，临界温度423.58K，临界压力1.9MPa，临界体积435mL/mol。在空气中可燃极限体积分数为1%。