聚三氟氯乙烯

1、I.聚三氟氯乙烯1 .聚三氟氯乙烯结构聚三氟氯乙烯(PCTFE是三氟氯乙烯单体 CF2CFC的聚而成的结晶型高聚物，从 X 射线测得它是无规立构型，分子式 £CFo CFCl.。PCTF,高温下可溶于1,1,3- 三氟五氯丙烷及2,5-二氯三氟甲苯等，制成稀溶液后通过渗透压法测试分子量，它的 2,5-二氯三氟甲苯溶液的特性粘度与重均分子量的关系式为：实际应用的PCTFE导数均分子量在7X1OJ4X】串 之间。PCTFE为六方晶系的球晶结构，球晶由片状晶集成，在一个重复的螺旋结构内含14个单体。PCTFE勺结晶度可通过相对密度、比热容、红外光吸收光谱等方法测得。如 30c下它完全结晶体

2、的相对密度为2.183,完全非晶体的相对密度 2.072,因此结晶度为 XuIH 2,072) X10O%/(2. 183 - 2. 072) , d 是 30c时 PCTFE勺实测相对密 度。或者从红外光谱中求得结晶体在445cm1处的吸光度和非晶体在 760cm1的吸光度，求得X10。%_ 1>008 2, 016AcL O36R-7. 303式中，R=D45/D760, D445为445 cm-1处的吸光度；D60为760 cm-1处的吸光度。2 .聚三氟氯乙烯性能PCTFE的性能见表3-37表3-37 PCTFE性能性能ASTMfe测定条件数值相对密度D 792-2.122.16

3、结晶度/%-4080成型收缩率/%-1.52.0折射率(nD>)D 5421.425吸水率/%D 57024h, 3.2mm厚0.00比热容/kj/(kg K)-0.92热导率 /W/(m - K)C 177-1.972.21线膨-胀系数/ X10-5K1D 6962360C4.57.0熔点/ -210220拉伸强度/MPaD 63823 C3240伸长率/%D 63823 C50250弯曲强度/MPaD 79023 C6774压缩弓虽度/ MPaD 695的 0.2%变形 1% (25C)37451114拉伸模量/ MPaD 63823 C12001500压缩模量/ MPaD 6952

4、3 C12001500弯曲模量/ MPaD 79023 C12001500悬梁冲击强度/(kj/m )D 25623 C13.318.7硬度(肖氏D标)D 676-7585压力卜变形/%D 62114 MPa下 24h,25 C0.2£ rD 15060Hz2.242.29103 Hz2.32.7106 Hz2.32.5tan BD 150103 Hz0.0230.027击穿强度/kvD 149短时，0.1mm12耐表囿电弧/sD 495->360体积电阻率/? cmD 257->1016表囿电阻率/ ?D 257100%RH>1014PCTFE®过300

5、c开始热降解。它在M中的分子量降低比空气明显，因它在空气中会 OI生成 YF ,而在此中生成的是FC-CFt在300M中的热分解物有F?C-CFCI及：F*C-CFCI,而在q中无此生成物。pctfe 230c下的熔融黍占度为左右，它的熔融黏度和分子量之间有下列关系式。1啊=一1&7043.51+要熊¥式中，Y为黏度，pas； Mr为分子量；R为理想气体常数；T为绝对湿度，K。由此可 知PCTFE勺熔融黏度与其分子量的 3.5次方成正比。PCTFE的流动活化能为62.8kJ/mol。常温下PCTFE勺机械强度大于 PTFE压缩强 度大而蠕变量小，但他的力学性能受温度、结晶度、

6、分子量的影响比较明显，如在 160c 180c下处理，让它慢慢结晶后就会催化。PCTF的子中因有极性，因此相对介电常数和介电损耗因子都比 PTFE大。PCTFE的耐药性比PTFE差，受熔融碱金属、傅气。高温 高压下的氨气及氟气的侵蚀。PCTFES高温下的2,5-二氯三氟甲苯等有机溶剂中膨胀甚至溶解。PCTFEH紫外线，经受射线辐照后的机械强度的下降比PTFE缓慢。PCTFE具有塑料中最小的水蒸气透过率，对大多数气体的透过率也很小，见表 3-38表3-38 PCTFE透气率薄膜水蒸气/kg/2、-(m h)气体/m 3 - mm/(rm - MPa)ON2COPCTFE0.1710.470.17

7、1.1FEP2.753.4450702027110190离子聚合物1.3650.050.070.010.20.3LDPE6.810.2204791895190PA61301370.1750.060.65PCTFE的拉伸强度与温度的关系如图 3-79所示，不同的拉伸强度下 PCTFE勺拉伸强 度与温度的关系如图3-80所示。PCTFE勺伸长率与温度的关系如图 3-81所示，不同拉 伸速率下的PCTFE勺伸长率与温度的关系如图 3-82所示。3-79 PCTFE的拉怦强度 与温度的关系温度/£图3 PCTFE的伸长率与温度的关系0 S0 必 1508so1%;*图*80不同拉伸速率下PC

8、TFE的拉伸强度与温度的关系图3-B2 不同理仲速率下PCTFE的仲根率与温度的关系II.乙烯-三氟氯乙烯共聚物1 .乙烯-三氟氯乙烯共聚物结构乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE是乙烯（E）和CTFEX替排列的共聚物，它也含ECTFE勺分子式。ECTFE! PE和有少量的第三单体，目前是改善它的耐应力开裂性PCTFE的红外光谱图如图 3-83所示。波长加m图3-83 ECTFE, PE和PCTFE的红外光谱图W的制腌200890例4Q20G11- 1乏*氧M图3弘 ECTFE中原子的交替排列在单体E和CTFE质量比为48:52的组成中，生成交替排列共聚物部分的摩尔分数为 80%,乙烯-乙烯键接

9、的摩尔分数为 8%, CTFE-CTFE!接的摩尔分数为12%。以2,5-二氯三氟甲苯作溶剂的 ECTFE溶液按渗透压法测得的分子量为1055X 105。ECTFE吉晶呈六方晶希，一个晶格内各含3个乙烯和三氟氯乙烯分子。加入少量第三单体的ECTFE的结晶度为23, ECTFE的分子结构示意如图 3-84所示。ECTFE的熔点达 238c左右，这是分子链中 H、F原子的偶极子相互之故。第三单体的引入对ECTFE的分子和凝聚态结有一定影响。Allied-Signal公司研究人员等采用全氟丁基乙烯、全氟己基乙烯、全氟辛基乙烯和 4-全氟丁烯与ECTFE共聚, 得到第三单体摩尔分数对交替链段摩尔分数和

10、结晶度的影响如图3-85所示；六氟异丁烯含量对ECTFEt晶间平均距离、结晶度、结晶尺寸和熔点的影响见表3-39就初投70S 60期 3-BS第三草体摩尔分数小吏M现场40扣20交替链段摩尔分数和结晶度的影响表3-39 HFIB含量对PCTFE片晶间平均距离（L）、结晶度、结晶尺寸和熔点的影响HFIB质量分数 /%L/ ?结晶度/%结晶尺寸/ ?熔点/ 01350450371352402.5180301202263.75-261002215-2595218714023952122 .乙烯-三氟氯乙烯的共聚物性能2.1 热学性能ECTF,空气中连续可使用的耐热温度（拉伸强度降低50%时的温度）和

11、时间分别为 180 C、1.25 年；175 C、2 年；170C、4.5 年；165 C、10 年。ECTFE的主要用途之一为电线包覆层，其在150c和175c下经过1000h的热老化试验时的拉伸强度和伸长率没有明显变化。ECTFE勺耐热T见表3-40.表3-40 ECTFE的耐热性项目ASTM实验法数值项目ASTM实验法数值热义形温度/ C发生应力开 裂温度/ C1401700.49MpaD 64890115热分解开裂r热天秤法350370温度/ °C1.86 Mpa6676玻璃化温度/比热容法65连续耐热可 使用温度 / C-165180熔点/ DSCt238242开始变色温

12、度/ 200ECTFE的催化温度为-76 C ,40 C和120c时的比热容分别为 0.84J/(g C )和1.26J/(g C)；热导率为 0.1540.16W/(m - K) (40 C150C),线膨胀系数为8X IO-5 K ,一30 - 500、10 X iO-K 1 (50 85VK 13. 5 X IO_5 K'(85125七)、16, 5X 10'5K 1 (125 180V),2.2 力学性能ECTFE具有良好的力学性能，它的硬度、模量、冲击强度与 PVD收PCTFEJ目仿，拉 伸蠕变特性优于FEP,具体见表3-41表3-41 ECTFE的力学性能项目AST

13、MS验法数值相对密度-r 1.68拉伸屈服强度/MPaD 63832拉伸断裂强度/MPaD 63849屈服伸长率/%D 6385断裂伸长率/%D 638200拉伸模量/MPaD 6381680拉伸屈服强度/MPaD 1708, -196 C169拉伸断裂强度/MPaD 1708, -196 C176断裂伸长率/%D 1708, -196 C36拉伸模量/MPaD 1708, -196 C6680弯曲屈服强度/MPaD 1708, -196 C49弯曲弹性模量/MPaD 790P1680悬梁冲击强度/ (kj/m 2)D 790不断一 2悬梁冲击强度/ (kj/m )D 256 , -40 C:

14、16Taber磨损强度/cm3D1044, 500 次0.0021000 次r 0.005落球冲击强度/ (kj/m )D 2444,（落球A,板厚2.3mnj）>1940D 2444, -65 C （落球 A, 板厚2.3mm900D 2444,(落球C,中1.9mm管子)1940D 2444, -40 C （落球 C, 1.9mm管子）2770洛氏硬度(B表)D 78593肖氏硬度（D标）D 78575静摩擦系数-0.15动摩擦系数（50cm/s）-0.652.3 电性能ECTFE的介电常数在较宽的温度和频率下稳定于2.5，但接电损耗因子随频率的变化有较大的变化，见表3-42表3-4

15、2 ECTFE的电学性能项目ASTM0；验法数值项目ASTMK验法数值体积电阻率/ ? cmD 257,-1510击穿电压/（kv/mm）60Hz<0.0005表囿电阻 率/?D 257/ .15>10103 Hz0.0015£ rD 150(6010 6Hz)2.5106 Hz0.015耐电弧/sD 495130D 149（短时，3.2mm厚）20tan 6D 1502.4 辐射、燃烧性能ECTFEW辐射性优异，在射线照射下仍保持较高强度。ECTFE勺燃烧速度慢，发烟量少，所以可用做200线规对通信Plenum电缆的包覆材料（Plenum电缆是指不用金属管 保护的，可直

16、接在天花板或活动地板的开放空间布线的电缆）。ECTFE勺燃烧性能见表3-43表3-43 ECTFE与ETFE FEP的燃烧性能比较项目实验法ECTFEETFEFEP限氧指数/% 一ASTM D2863603195燃烧法/kj/g-17.615.57.54垂直燃烧（厚0.76mnj）UL-94V-0碳化V-0V-0燃烧情况 n燃烧时间/s熔融物滴落有熔融物滴落单芯线（380mm 长）-15.2-单芯线（250mm长）-4.5-多芯线（380mm长-57-ECTFEfi室温下的酸、碱、有机剂及卤代烧，受金属钠和钙的侵蚀。120c下的无机酸、有机溶剂、卤代烧、醛、酮、酯能溶胀膨润ECTFE见表3-4

17、4表3-44 ECTFE 与PVDFM长期耐药性比较性能树脂实验前30喻酸90%肖酸发烟硝酸Br2质量增加/%ECTFE00.30.71.810.4PVDF00.13.84.81.1拉伸弹性模量ECTFE13401340130011601050/MPaPVDF10501200740700910拉伸断裂强度ECTFE4946494542/MPaPVDF4047363938断裂伸长率/%ECTFE8065908560PVDF4010404035ECTF比氟塑料中透气性较小的材料，可用作化工设备的防腐衬里和涂层，厚1mm勺ECTFEt材于60、压差0.18Mpa及90%湿度下的水蒸气透过率为 0.0

18、17g/(m 2 h),吸 水率0.1%。ECTFE勺临界表面张力为32mN/m对水的接触角99° ,在氟塑料中是容易 被润湿的材料。2.6 耐碱性ECTFEH候性良好，它的加速气候老化性能见表3-45项目暴露时间/hECTFEPVDF特性值变化率/%特性值变化率/%拉伸屈服强030-46-度/MPa50031+354+2拉伸断裂强05354-3133-度/MPa50052-334+6100051-530-6断裂伸长率0250-220250-/%500235-6150-361000255+2170-28111. 聚偏氟乙烯1 .聚偏氟乙烯结构1.1 分子链结

19、构聚偏氟乙烯（PVDF的分子式为CHa CF?左，分子链除了正常的头-尾结合一CFh-CFlCHlCFl：:外，还有5%10嘛正常的头-头结合-Cfb-C玲一和尾-尾结合一C%-CFm-CH-CH2-v。非正 常结合的数量与聚合条件，特别是聚合温度有关，随着聚合温度的升高，非正常结合的数量增加，如聚合温度为 30c时，头-尾结合含量占90%而若在80c下聚合，则头-尾结合含量为85%当聚合温度超过80c时，头-尾结合含量降低更明显。所以，合 成PVDF勺聚合温度不宜过高。1.2 平均分子量及分子量分布PVDFW溶于酮胺内酯类高极性溶剂，采用凝胶渗透法（GPC可测其平均分子量，也可把PVDF容于

20、二甲基乙酰胺于 37c下用乌氏粘度计测其特性黏度按：7=2, 53X104蹂 755计算黏均分子量PVD抨均分子量及其分布与聚合方法、聚合温度、引发剂浓度、链转移剂品种和浓 度有关。张大华对乳液聚合 PVDF树脂的分子量及其分布进行了研究，发现随着聚合温 度（75C85C）和反应体系压力（2.03.5Mpa）增加，PVDF勺平均分子量增加；随着 引发剂和乳化剂浓度增加，PVDF勺平均分子量降低；在未添加链转移剂的情况下，PVDFW分子量大，溶体流动速率小，加工困又I,通过添加链转移剂，可降低PVDF勺分子量，提高加工性能。商品PVDF勺平均分子量多在 5.8X1041.1 X 105之间。采用

21、悬浮聚合和乳液聚合得 到的PVDF勺分子量分布往往存在较大差异，悬浮聚合的得到的PVDFW脂的'：接近2.0,而乳液聚合法得到的 PVDF勺MJM1t可高达10以上，分子量分布更宽。1.3 凝聚态结构PVDF为半结晶型聚合物，根据结晶条件的不同，PVDFW以形成“、§、丫型结晶。a晶型为单斜晶系，晶胞参数为a=0.496nm,b=0.964nm,c=0.462nm。a晶型的构型为TGTG并且由于晶型连偶极子极性相反，所以不显极性。B晶型为正交晶系，晶胞参数 为a=0.858nm,b=0.491nm,c=0.256nm。B晶型构型为全反式 TTT,晶胞中含有极性的锯 齿链，所以

22、B晶型显极性，是型PVDF显示较强的电性能原因所致。丫晶型晶胞结构尚有争议，Hasegaw等用非取向的PVDF-确定晶型结构，发现丫晶型链的构型与p晶型 几乎一致，为全反式结构，丫晶型的晶胞为单斜，晶胞参数为 a=0.866nm,b=0.493nm,c=0.258nm,晶面夹角为 97° .PVDF成何种晶型与聚合物结构和结晶条件有关。对于PVDF大分子车ito头-头键一般与尾-尾键相连，所以链缺陷单元由HHTT»列构成，缺陷单元一般不会超过整个链结构单元的3.5%6% （摩尔分数，下同）。当缺陷单元在11蛆下时，利于a晶型的生长，而超过11%寸，则利于B晶型的生长。当HH

23、TT占11.4%13.1%寸，PVD叶a和§晶型同时存在，HHTT盥过15.5%时，只有B晶型。VDF与其他单体共聚也会改变其形成 晶型的特性，如 VDF-TFE共聚物中TFE含量超过7% VDF共聚物就会形成p晶型。在一定温度下宜适当或较大的降温速率熔融冷却可以得到a晶型的PVDF在与环己酮、二甲基甲酰胺、氯苯溶液中结晶也得到a晶型的PVDF结晶温度的高低直接影响结晶速度和球晶的尺寸。在 120c160c结晶，随着结晶温度的升高，球晶数量减少，球晶尺寸增大，球晶的生长速率增加，而成核速率相应减少。当温度从160c升到170c球晶数量逐渐变少，以致几乎为零，但当结晶温度大于170c时

24、，又出现丫晶型的球晶。将a晶型的PVD啦伸，产生晶型的转变，可以得到B晶型的 PVDF这种转变很大程 度上收机械形变的影响。由于其晶胞中含有反式链，显示出较强的压电性和较高的力 学性能，所以B晶型的 PVDFt广泛运用于传感器和控制机构。B晶型的PVDF还可以通过附生结晶、溶液结晶、高压熔融结晶得到。丫晶型一般产生高温结晶，Lovinger等在200220c的高温范围将 PVDF二甲基甲酰胺熔融30min,在160165c范围对PVDF进行重结晶，得到丫晶型的 PVDF在不同环 境压力下对3晶型的 PVDR!行热处理也能产生丫晶型。PVDF! DMSO DMFf成的溶液，在高温熔融结晶，也发现

25、丫晶型。2.聚偏氟乙烯性能2.1 物性特征PVD吩子链中C-F键的键距很小，为 0.1317nm,键能486kJ/mol ,这与一般氟树脂 相同，因此有优良的耐热、耐药品性，而且它的熔融温度与热分解温度的差较大，故 有良好的加工性能，适用于多种成型方法加工。PVD吩子链中C-F间的偶极矩大，与 C-H键的偶极子成相反方向，因此是一种极性 高聚物，对PTFE而言，它的分子完全对称，分子内偶极矩为0,所以是无极性的高聚物。PVDF勺分子链极性，造成它特殊的电性能并能在极性溶液中膨润甚至溶解。PVDFW玻璃化温度低达-50 C,在70 c下的结晶呈分散状态，因此有良好的耐冲击性 和热变温度较高的特点

26、。PVDF勺物性与聚合方法有关，表 3-46为不同聚合方法PVDF勺性能比较。表3-46 不同聚合方法PVDF的性能比较性能ASTM&浮液聚合悬浮聚合密度/ (g/cm3)D 7921.771.77折射率(m25)-1.421.42熔点/ DSCft172177可燃性-自熄自熄拉伸屈服强度/MPaD 6385155断裂伸长率/%D 638250220拉伸弹性模量/MPaD63810501070弯曲强度/MPaD 7905761弯曲弹性模量/MPaD 79015101680压缩弓S度/MPaD 6957380压缩弹T模量/MPaD 69510501300悬梁缺口冲击强度/,2、(kj/m

27、 )D 256910洛氏硬度（R标）D 785110115热变形温度/C0.46 MPaD 6481511561.82 MPa95100维卡耐热温度/D 1526167174熔融粘度/pa - s-23402200成型收缩率/%注塑2.02.42.2 力学性能由于PVDF勺分子链有高极性，它在氟聚物中有高的机械强度，具有聚丙烯那样的力 学特性。在室温下 PVDF勺拉伸弓S度达55Mpq 100下也达35Mpa；室温时在21Mpa载荷 下经1000h后的拉伸蠕变量仅为 2%这在氟树脂中是最优的。PVD林口其他树脂的拉伸强度与温度的关系如3-86所示，不同温度下的蠕变伸长如图3-87所示，与其他氟

28、树脂的压缩强度及压缩模量、弯曲强度及弯曲模量的比较分别如 图3-88和3-89所示。60PVIM一叩。打 50-WM20LOQI 1000时间/h就和0MP.IQ0V80Cwg图3 86各种叔察科拉伸强度与温度关系图347不同温度下的地变仲K压懈强度/MPa2Q 40 60 80)00PVDFPCTFLFEPPTFEb-THipfa硬PVCPC 11 * (pdto.压螭弹性硬/MPa用3词8 53料的压缩强度及压端惮性模犀应置ft强任根PP弯曲强度/m%J 20- M) 80 】QOPVDFPCT1E FEPPTFEE*TFEPFA appvcPC度曲忤J011炉对曲性模/由图3-89塞料雷

29、曲强度段弯曲弹性模麻PVDF的硬度、磨耗与其他塑料的比较见表3-47、表3-48塑料洛氏R标肖氏D标塑料洛氏R标肖氏D标PVDF11086PFA-60PCTFE11085PP85110-PTFE2055硬PVCr 11590FEP2555PA66110-ETFE5075表3-47 PVDF与其他塑料的硬度比较表3-48 PVDF 的磨耗性比较塑料磨耗值（1000次）/cm3塑料磨耗值（1000次）/cm3PVDF0.0046PFA0.0057PCTFE0.0174PP0.0162PTFE0.0047硬PVC0.0059FEP0.0091PA60.0041ETFE0.0092PC0.0072PV

30、DF勺耐冲击性与其平均分子量有很大关系，平均分子量5.8X104的悬梁缺口冲击强度为10Kj/m2;平均分子量6.6 X 104的悬梁缺口冲击强度为 16Kj/m2平均分子量的悬 梁缺口冲击强度为 36Kj/m之。2.3 热学性能PVDF勺熔点为172177C,热分解温度350C,冷至140c快速结晶。PVD*其他氟 塑料的催化温度及热变形温度见表 3-49 , PVDFg催化温度与厚度关系见表 3-50. PVDF 的使用温度为-40150表3-49 PVDF的脆化温度及热变形温度塑料脆化温度/ C ( ASTM D 746)热变形温度IC(ASTM D 648)塑料脆化温度/ C (AST

31、M D 746)热变形温度IC(ASTM D 648)何栽0.46MPa何栽1.86MPa何栽0.46MPa何栽1.86MPaPVDF-3015699PP012060PCTFE-8012675硬PVC-208058PTFE<-8012884PA66-30-FEP-907553PA11-15055ETFE1 <-1009565PC-144132PFA<-10080-表3-50 PVDF的脆化温度与温度的关系膜厚/mm脆化温度I C膜厚Imm脆化温度IC0.5-561.5-381.0-432.0-302.4 电性能PVDF勺分子结构使它具有高聚物最大的极性，的偶极矩为5.3 ,所

32、形成的分子内偶极矩达7.0 ,它的介电常数为918,是一般塑料薄膜的35倍，可用作电容膜可使电 容器小型化，但它的介电损耗因子较大，达 0.013,因此电容器容易发热。，使其在这 方面的应用受到一定限制，见表 3-51。表3-51电容器用各种塑料薄膜的性能比较性能PVDFPETPPPCPS£ r (1kHz, 20 C)11.03.12.23.02.4tan B (1kHz) I%1.21.50.40.0020.10.002体积电阻率I? cm10151017101710171018击穿电压/ (VIMm)；500400700:400-最小厚度I(1 m41.54210电容器使用温度

33、c-1070-4085-2585-55125-2570PVDF勺介电常数虽高，但仍有聚酯 PET那样的击穿电压值，因此也可用作高绝缘性 介质。PVDF膜的多晶体结构使它在高压下极化处理后可以出现压电与热电性能，PVDF压电、热电体的制作过程大致如下。PVDF树脂傅轿叱片材Q结附.皿真空薰旗.)立高电网下极化处理.上37小次.犀靖晶)加压电件pvdf映极化处理的条件：温度 90130C,电场5001000Kv/cm,极化时间15120min。要得 到高性能的PVDFS电与热电体必须具备以下条件：B结晶含量高，电场强度高，极化 时间长，极化温度高，且需在 PVDF®自身的耐电压性、耐温性

34、与其压电热电性取得平 衡才行。65m厚PVDF1的压电常数与极化及拉伸条件关系见表3-52.表3-52 65 m厚PVDF®的压电常数与极化及拉伸条件的关系拉伸与极化温度Tp/ C针电极间极化电压Up/kV极化时拉伸速度Vp/ (cm/min)压电常数(d3i) /(PC/N)30±60.830.530±63.031.030±68.030.930±73.032.530±78.033.350±63.024.850±68.029.3PVDFEE电膜的压电性在室温下稳定，室温下初期明显衰减，随后又稳定，但温度越 高则压电

35、常数的保持率就越低。压电常数衰减率：式中，a为衰减系数；a。为压电常数初值；”为时间后的压电常数。日本吴羽化学公司生产的 KFX PVDFffi电膜的主要特性见表 3-53表3-53 KF x PVDFEE电膜的主要特性性能数值厚度/ m9,30电极电阻/?13 (Al) , 1030 (Ni)压电常数(10Hz)/ (PC/N)2030 (d31) ,45 (d33)电压出力常数(g31,10Hz) / (V - m/N)0.170.26电气机械综合常数（1,10Hz） /%1316热电常数（P）/（ccm/）45弹性模量/Gpa3.03.2 (纵向),2.830 (横向)拉伸强度/kPa5

36、6 （纵向），0.450.55 （横向）伸长率（纵向，横向）/%2030(断),57 (屈服)热收缩率（加热30min） /%12 (70C) ,78 (100C)密度/ (g/cm3)1.781.79体积电阻率x 1014 / ? cm810击穿电压/ （V/Mm）150200tan B (1kHz)0.0150.0202.5 辐射性能PVDFft氟树脂中有较强的耐射线和高能电子线的辐射性能，100厚白P PVDF膜在空气中或中经过100辐射后，仍能保持 60Mpa的拉伸强度与30%勺伸长率。PVDFft高能射 线辐照时既有分子链的断裂，也会产生交联结构，这是它耐辐射的主要原因。2.6 化学

37、性能通常塑料的耐药品性是指三大要素：一时由膨润、溶解、化学老化所引起的耐药品 性；二是由药液的渗透扩散所致的渗透性；三是材料中残留应力所造成的应力开裂。PVDF因分子呈强极性，易受含氢极性溶剂的侵蚀，不耐强氧化酸，遇碱和胺易脱氢， 以上是耐药性剧降，它在强极性的酯、酮、醴、酰胺类有机溶剂中会膨润甚至部分溶 解，所以在氟树脂中PVDF勺耐化学性药品性不佳。PVDF属结晶热塑性树脂，成膜后空隙少，药液不易渗透进去，20% （质量分数）的盐酸和氯气对各种树脂的渗透系数分别见表3-54和表3-55 。表3-54各种氟塑料对酸的透过系数聚合 物膜厚/mm酸液（质量 分数）H+x 10-14/(g - c

38、m- cm2 - s-1)聚合 物膜厚/mm酸液（质 量分数）H+x 10-14/(g - cm - cm2 s1)PCTFE0.19HCl(20%0.26FEP0.15HCl(20%10.50PVDF0.12HCl (20%3.44PP0.13HCl (20%143PFA0.12HCl (20%7.32PVDF0.12HSQ(95%)1.41ETFE0.13HCl(20%9.34PVDF0.15HSQ(38%)54.5表3-55 氯气对氟塑料膜的透过系数聚合物膜厚/mm透过系数(30 C) / X 10-膜厚/mm透过系数(80C) / X 10-1010PVDF0.140.280.156.

39、99硬PVC-0.1510.1FEP0.1714.90.1740.1ETFE0.147.10.1468.3PFA0.1230.40.1299.0PP0.191560.11185结晶型的PVDFW脂成型时容易残留应力，与药7«接触时就一应力开裂，把PVDFH品浸入五氟化锌或高温碱液中，即可探知应力开裂的情况。如它有 0.1Mpa残留应力时, 则浸入高温碱液中就会开裂。PVDFM有20年以上的耐气候老化寿命，见表 3-56,人工加速老化数据见表 3-57。表3-56 PVDF的室外老化试验聚合物膜厚/ m测定项目暴露天数05649652115PVDF13拉伸强度/MPa200218204

40、170PVDF13X率/%1701707570PVF13.5拉伸强度/MPa145927880PVF13.5X率/% 160853640PET12拉伸强度/MPa220185天后脆化-PET12X率/%188表3-57 PVDF的人工老化实验聚合物膜厚/ m测定项目人工老化仪加速老化时间/h0500100020003000PVDF35拉伸强度/MPa12312512312512635X率/%235236234230207PVF25拉伸强度/MPa11111195917225X率/%I 15515016815597软PVC100拉伸强度/MPa3532292540100X率/%445402401

41、865塑料表面的化学活性用临界表面张力的大小表示，表面张力越小表示有良好的惰性 和不粘性，见表3-58。表3-58各种氟塑料的水接触角和临界表面张力项目PFAPTFEFEPETFEPCTFEPVDFPEPET水接触角/ (0 )1151081109684828881临界表囿张力/ (mN/n)17.818.518.022.031253143PVD用勺有限氧指数为43.7%,具自息性，达UL94V-0级。PVDFM有良好的卫生性，可作为食品的包装材料。PVDF因具有高极性，因此与 PMMAEVA等极性聚合物有良好的相容性，PMMA!作为PVDF勺高分子增塑剂，PVD隘料的添加剂、PVDFf其他树

42、脂共混挤出时的胶黏剂。IV.聚氟乙烯1.聚氟乙烯结构1.1分子链结构PVF是以CHF为结构单元的链状高分子，由于氟乙烯的分子不对称性,含有三个氢原子，不但引起聚合物的分子不对称，而且可以在聚合过程中形成不同的单体连接方式，形成头-尾JCHlCHFCHlCHF),、头-头、尾-尾(CHFCHiCHzCHF)三种键接异构。以笊代二甲基亚飒等溶解 PVF,进行19F核磁共振分析，得到 PVF典型的19F-NMRf线如 图3-90所示。从图中可以看出-178-182区间和-189-197区间有2组主要的峰，分 别对应头-尾结构和头-头结构氟原子。根据峰面积，可以计算头-尾、头-头结构的含T40-160

43、-1B0-2(M)220 rpm图PVF的核磁谐Du Pont公司的Aronson等研究了反应条件多 PVF中头-头结构含量的影响，如图 3-91和图3-92所示分别表示为聚合温度和压力对PVF头-头含量的影响。可见，随着聚合温度上升，PVF分子链中的头-头结构含量增加，而反应体系压力对头-头结构含量影响不大。2040 6C 8。100 120鬃合温度/七F*朱三髭小，小20W帐卡寻热图3 91聚合温度时PVF头-头含量的影响0 1国 55 B3 110 I3H反应压力削图普92反应压力对可尸头头含总的影响PVF分子链也存在支化结构，主要的支链为和。Aronson等研究得到聚合物温度和反应体系

44、压力对支化点含量的影响如图3-93和图3-94所示。可见，随着聚合温度升高支化点（支链数）快速增加，而反应压力的影响不大406080100 120聚合温度/七0 5 0 5 L Lao.。2855« U0 b8聚合体豪推力/MFd图3-H3 聚合温度对PVF支化点含珏的影喇图3-94聚合体系压力对PVF支化点禽口的影响1.2 平均分子量PVF可溶于100c以上的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丁内酯。加入0.1%的异丙醇可提高PVF的溶解性。采用渗透压法测PVF得数均分子量为76000234000,用浓度为0.1mol/L的LiBr的DMFPV籀液以沉降速度法可测的重均分子量，PVF的分

45、子量分布指数为2.55.8 。当分子量分布指数大于 2时就说明的分子链中存在支链。PVF的特性粘度与黏均分子量的关系式为：1/1 = 6. 62乂10”5 制蝴，1.3 凝聚态结构PVF是半结晶型聚合物，结晶体属斜方晶系，主链具有类似PE的平面Z字形结构，结晶度为20%60%与聚合温度和加热情况有关。聚合温度和反应体系压力对PVF结晶度的影响分别如图3-95和图3-96所示。聚合温度和反应体系压力对PVF结晶熔融温度的影响分别如图3-97和图3-98所示。4 Ao m IM 120聚合曲度/匕膻 席图3-96反应体系跟力对PVF 结晶度的影响I即 20406080100120景告温度/小图3-

46、97 聚合温度的PVF图3史景台温度对PVF结晶度的把响0 o Q O 211092 2 2 11W1不结晶熔摩温度的再响05513*反应压力图3-S8反应国力对PVF结晶蜡融温度的影响2.聚氟乙烯性能PVF具有一般氟树脂共有的耐候、耐化学性和不粘性，机械强度大，有优良的耐磨耗性和绝缘性能。美国 Du Pont公司生产的PVF膜的商标Tedlar ,分透明和着色两种;又按分子定向度分成五种类型的膜：型用于不饱和玻纤增强塑料的脱模；型为高强度 高模量模；型为通用膜；型为高伸长率高拉伸强度膜；型为特种膜，宜做复杂形状的 飞机内装部件用。PVF树脂的主要应用时薄膜和乳液涂层。2.1 PVF膜的力学性能PVF膜在氟塑料中具有较高的机械强度，连续使用温度为-70150,具体力学性能见表 3-59表3-59 PVF 膜的力学性能项目测试方法及条件;数值破裂强度/ (MPa/mMullen,AST