氟塑料是指分子结构中含有氟原子的塑料总称，由含氟单体如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟异丁烯、全氟代烷基乙烯基醚及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得。1938年DuPont公司的 R.J.P1unkett发现聚四氟乙烯(PTFE)并于1949年实现工业化。我国氟塑料在1958年研制成功，首先在上海实行工业化。80年代后各国都增加了生产能力，新品种不断出现，现有品种 20多种，用途也日益扩大。
氟塑料是分子主链中含有氟原子的高分子化合物的总称。氟塑料具有耐热、耐寒、耐候、耐药品、耐溶剂，绝缘性能及高频电性能优异.并具有不枯性、自润滑性、低磨擦系数等特点。 聚四氟乙烯、全氟(乙烯－丙烯)共聚物(FEP)完全是由碳原子和氟原子组成的，而聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)分子中还含有氢原子，聚三氟氯乙烯则还含氯原子。聚四氟乙烯的主链骨架是碳原子，而周围完全由氟原子包围，故其各种性能较高，而PFA、FEP、ETFE等品种由于侧基的影响，软化点低子PTFE，其他性能也有所变化。 1.热性能：氟塑料具有难燃性和优异的耐热性。PTFE和PFA的连续使用温度可达260℃，短期可在300℃下使用。FEP的使用温度要比它们低60℃。PCTFE的较高可在120℃下使用。氟塑料如长期在高温下使用会引起结晶度变化，在制造设备衬里时尤须注意。 2.耐药品性：氟塑料具有优异的耐化学性和耐溶剂性，特别是PTFE、PFA、FEP等，不受酸、碱或溶剂的腐蚀。PCTFE、ETFE、PVDF等在氟塑料中的耐化学性略低，但其耐腐蚀性仍远优于其他塑料。 3.电性能：氟塑料的电性能，特别是高频电性能，是其他材料无法比拟的。PTFE、FEP和PFA分子的极性非常低，相对介电常数稳定，介电损耗低，电绝缘性能优异。PVDF还具有特定的压电性和热电性，可用于制造压电材料。 4.机械性能：氟塑料分子中含氢、氯原子增加则其拉伸强度也有所提高。PTFE和PCTFE的脆化温度极低，显示出极好的低温性能。PTFE具有较低的摩擦系数和特异的自润滑性。可采用填充各种填料以提高耐磨耗性，克服冷流性。 5.不粘性：氟塑料具有独特的不粘特性。特别是像使氟塑料制品表面的液体呈球形。但不易与树脂结合，因此通常用于在炊具表面制造不粘层。 6.耐侯性：各品种的氟塑料都有优异的耐候性，即使在苛刻的温度下长期曝晒，其各种性能都没有变化。 7.憎水性：氟塑料的吸水率低，尤以PTFE为甚。可利用它的憎水性制造透气不透水的复合织物和其他装备。
表1-1 氟塑料主要品种的特性和用途
聚四氟乙烯（PTFE）的密度很高，几乎不吸水。它可以在-250至260℃下长时间连续使用，在任何已知的溶剂中都不会溶解或膨胀。即使在高温下，王水也不会影响它，因此被称为“塑料王”。表2-1列出了聚四氟乙烯和改性品种的性能。PTFE具有中等强度和低硬度，在长期应力下会变形，但断裂伸长率很高。
表2-1 聚四氟乙烯及改性品种的性能
PTFE有非常低的摩擦系数和优异的润滑性。在高速和高负载条件下，PTFE的摩擦系数可以低于0.01，并且摩擦系数不随温度变化。从超低温到PTFE的熔点，摩擦系数几乎保持不变，只有当表面温度高于熔点时才会急剧增加。PTFE具有极其优异的介电性能，在0℃以上不随频率和温度变化，也不受湿度和腐蚀性气体的影响。PTFE的体积电阻率大于1017Ω·cm，表面电阻率大于1016Ω，是所有工程塑料中最高的值 PTFE的优异性能使其广泛应用于机械、电子、电器和化工设备等领域。PTFE的低摩擦系数和自润滑性能使其广泛应用于轴承、活塞环、机床导轨和密封材料的制造。在用PTFE制造轴承时，添加玻璃纤维、青铜粉、石墨或二硫化钼作为填充物，以克服蠕变和磨损。PTFE制成的转轴油封可在260℃下长期使用，可承受各种介质，可在无油或无油的情况下工作。PTFE主要用于制造化工设备中的衬里、管道、阀门、泵、换热器等。 四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚 （PFA）是为了改进PTFE的成型性而开发的， 其力学性能、电性能、化学稳定性、润滑性、不粘性、阻燃性和耐大气老化性与 PTFE基本相同（见表3-16），其突出特点是具有良好的热塑性，可用注射、挤出、吹塑等方法成型。 四氟乙烯-六氟丙烯共聚物（FEP）是PTFE的改性品种，通常称为氟树脂46（F-46）。其熔体的粘度降低到可以使用一般热塑性模塑方法加工的程度。其主要性能与PTFE相似（见表3-16），但其耐热性低于PTFE，其长期使用温度比PTFE低约50-60℃。 乙烯-四氟乙烯共聚物（E/TFE），也称为氟塑料40，具有比PTFE更好的抗拉强度、冲击强度和抗蠕变性（见表3-16）。在现有的氟塑料中，耐低温冲击性最好，长期使用温度为-60-180℃，短期使用温度可达230℃。E/TFE可以使用一般的热塑性模塑方法加工，但模塑温度范围窄，流动性差，对模塑模具的附着力强。在成型过程中，模具必须涂上脱模剂。 表2-2列出了其他氟塑料及其性能。聚四氟乙烯（PCTFE）的机械强度和弹性模量高于PTFE，其抗压强度和抗蠕变性能明显优于PTFE。它可以在200℃的温度下长时间连续使用，具有良好的低温性能。它可以在-200℃下长时间使用。PCTFE可用于制造具有高尺寸精度的阀座、自润滑齿轮、滑轮和制动器，液氧和液氢装置的密封垫片，耐腐蚀垫片，导管，衬里阀门，耐腐蚀泵等化工设备。
表2-2 其他氟塑料及其性能
聚偏二氟乙烯（PVDF）的机械强度高于PTFE，具有优异的抗压强度和抗蠕变性。PVDF的熔点为165-185℃，在熔点以上具有塑性。在240-260℃下，熔体的粘度可以满足挤出和注塑等热塑性加工方法的要求。PVDF的玻璃化转变温度为-35℃，长期连续使用的温度范围为-70-150℃。PVDF具有高介电常数、大介电损耗角正切、比PTFE低的体积电阻率和较低的介电强度。其耐化学性不如PTFE和PCTFE，对无机酸碱具有优异的耐受性，但对有机酸和溶剂的耐受性较差。PVDF可用于制造化工管道、泵、阀门、储罐的防腐衬里，以及耐腐蚀齿轮、轴承、密封垫片等。 聚氟乙烯（PVF）的突出特征是优异的耐候性和优异的机械性能。在氟塑料中，PVF的抗拉强度最高，透气性最低，耐磨性好，耐化学性好，不会被大多数酸碱腐蚀。PVF主要用于薄膜和涂料。PVF涂料与金属和塑料具有良好的附着力，可以形成理想的建筑材料耐候保护层。它们用于住宅楼、仓库和工厂的角落、屋顶和管道等表面，以及飞机客舱和客舱内部面板、温室天窗等。
