含氟聚合物涂料具有良好的性能组合,包括耐候性和腐蚀屏障保护,化学惰性,阻燃性,不粘,低摩擦和高介电常数。因此,这些涂层在众多行业中发现了应用。
什么是含氟聚合物涂层?
为了理解含氟聚合物涂层,我们必须首先与术语聚合物和含氟聚合物一起达成熟悉。
一个聚合物由大量类似化合物组成的分子结构叫什么单体或单位,它强烈粘合或连接在一起。橡胶是一个例子碳氢化合物聚合物。
含氟聚合物是一类具有碳碳主链的聚合物,其中氟通过强氟碳键连接。它的非凡优势在于它能够抵抗高低温、严重腐蚀环境和大多数化学物质。这些都是聚合物其中氟原子完全或部分地替换烃聚合物的氢原子.
含氟聚合物(由氟和碳组成)也称为全氟聚合物,以区别于氟弹性体和部分氟化聚合物。不同的氟碳产品可能有不同的分子量,这也影响它们的熔点。
含氟聚合物的特征
常见含氟聚合物的特点包括:
- 对大多数无反应性(惰性)碱,酸和其他化学物质
- 不粘(非粘合性)或快速释放性
- 低摩擦系数
- 耐腐蚀及磨料磨损
- 抗极端天气
- 介质(电绝缘)特性在很大程度上与功率频率和温度无关
- 低温(非常低温)能力
- 高温稳定
- 抗湿性(非润湿性)
含氟聚合物的化学
含氟聚合物的特征主要是由于碳和氟的原子结构以及它们独特的化学结构中的共价键合。氟的原子尺寸有助于它在碳原子之间的粘合周围形成其独特的覆盖物,该碳原子之间的粘合剂保护碳键的主链免受腐蚀性化学攻击并提供稳定的耐化学性。(然而,高分子材料并不耐腐蚀。读高分子材料的腐蚀想要查询更多的信息。)
大多数含氟聚合物的应用需要承受特定操作环境的能力,制造商开发了定制设计的产品以及纯含氟聚合物的创新修饰。
一些流行的含氟聚合物包括:
的名字 |
缩写 |
聚四氟乙烯 |
聚四氟乙烯 |
聚乙烯氟化物 |
聚乙烯醇缩甲醛 |
聚偏二氟乙烯 |
PVDF |
氟化乙烯丙烯 |
FEP. |
perfluoroalkoxy |
PFA |
聚四氟乙烯 |
ETFE. |
polychlorotrifluoroethylene |
PCTFE. |
聚合生产含氟聚合物
这个词氟聚合物代表一家不同的聚合物,由制造商定制.
含氟聚合物通过该过程产生聚合.例如,聚四氟乙烯是由TFE(四氟乙烯)聚合而成的,生成的氟碳分子在化学结构中重复了几千次。一般聚四氟乙烯是稳定的260°C(500°F)。
然而,具有高分子量(由于高结晶度)的PTFE聚合物的特殊类别可以具有高达342℃(648°F)的较高熔点。此外,一些制造商通过加入低于1%重量的PTFE的其他单体制定了改性的PTFE。这已经完成了满足某些特定的操作要求。
含氟聚合物的应用
这个家族的一般应用包括:
- 炊具用聚四氟乙烯涂料
- 电线和半导体零件的PFA涂层
- 电线和电缆的FEP涂层
- ETFE屋顶材料
- EFEP燃料管
- PCTFE防水薄膜
下面几节将描述一些特定于行业的用途。
建筑和建筑应用
在建筑领域,含氟聚合物涂层系统促进了创新的美学设计,同时降低了维护成本和冷却能源成本。
ETFE被用作圆顶和视距等结构的组成部分。桥架使用聚四氟乙烯轴承垫,由于其固有的低摩擦和低维护。独特的含氟聚合物应用的例子包括柏林的索尼中心和温布尔登中心球场的可伸缩屋顶.
电力效用和化学制造
在电力和化工生产部门,含氟聚合物用于防止排放和泄漏,并最大限度地减少腐蚀。
典型的应用包括:
可再生能源
在可再生能源领域,含氟聚合物涂层可为各种部件提供耐高低温、耐腐蚀和耐化学性以及耐磨料磨损性。
重要的应用包括:
医疗
在医学领域,含氟聚合物可以帮助延长医疗设备和可植入装置的寿命,并有助于最小化医疗并发症。
这些聚合物的显着应用包括:
航空航天和汽车
在航空工业中,含氟聚合物被用于电线绝缘,因为它们将火灾危险降到最低。它们也用于燃油管和软管、汽缸盖垫圈、液压系统和电子系统(在本文中了解有关防止液压系统腐蚀的更多信息了解液压系统腐蚀的预防.)
在汽车行业,含氟聚合物有助于改善发动机性能和燃油效率,减轻部件重量,并最大限度地减少泄漏。这些涂层应用于汽车部件,以保护它们免受高摩擦,磨损和腐蚀的恶化。
某些具有陶瓷填料的增强含氟聚合物消除磨损并增加组件的寿命,通常高达500%。因此,含氟聚合物涂层有助于延长使用寿命,增加汽车部件的性能。在轴承,齿轮和其他运动部件上,涂层减少摩擦,节省能量,并尽量减少磨损和发热。在某些情况下,含氟聚合物涂层作为固体干膜润滑剂。(您可以了解有关这些润滑剂的更多信息防腐蚀干膜润滑剂简介.)
含氟聚合物涂层的应用方法
氟聚合物涂层可应用于无油和其他杂质的清洁表面污染物.小心表面处理是否需要确保适当附着力.一个关键因素是相对高固化温度根据所选涂层的特性,这些涂层要求的温度在80°C至420°C(176°F至788°F)之间。被涂覆的表面必须能够在规定的固化时间内承受该固化温度而不变质.
虽然大多数金属都可以涂上含氟聚合物,但铜在这些高固化温度下往往会氧化,从而形成一种氧化物层在涂层下面。黄铜和青铜器也有类似的高温固化问题,而高镍铜合金可面临粘接问题。
压缩空气喷雾通常用于涂覆含氟聚合物涂层。这些涂层可以作为液体制造和运输,然后通过重力倒入喷涂系统容器中。
对于复杂形状的涂层,可在粉末形式,这样静电喷雾可以使用系统。