PFA和PTFE含氟材料简介

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2020-05-07 环球过滤分离技术网  FFiltration3

         聚四氟乙烯（PTFE）和全氟烷氧基树脂（PFA）是两种在全球范围内运用十分广泛的氟塑料，它们的性质十分相似，PFA甚至会被称为“可熔融聚四氟乙烯”。那么，它们到底有什么区别呢？

分子结构对比

PTFE是由单体四氟乙烯聚合而成，1938年杜邦公司首次发现，最广为人知的PTFE品牌是Teflon®。下图为PTFE的结构式，黄色小球代表氟原子。



PFA加入了全氟烷氧基，相当于PTFE中的一个氟原子被全氟烷氧基所取代。与PTFE一样，PFA的配方最先由杜邦公司发明，最著名的PFA配方是Teflon PFA。从分子结构上说，PFA的碳链相对较短，而链缠结的程度更高。下图所示为PFA的结构式。

1.性能对比

总体来看，PFA的性质与PTFE十分相似，它们最大的不同在于PFA是可以熔融加工的，而PTFE不能。这意味着PFA可以用传统的注塑成型和螺杆挤压技术加工。

PTFE固体是疏水的，因此不容易受水分影响，并且摩擦系数非常低；PFA更容易受干湿交替环境的影响，但是在耐盐雾腐蚀方面，PFA的性能比PTFE更优秀。

PFA的弹性比PTFE更优，尤其是在管道运用方面，但它耐重复折叠的性能略逊于PTFE。

PFA的介电常数与PTFE相同，耗散系数非常相似，然而PFA的介电强度是PTFE的三到四倍。

2.应用领域

据统计，全球范围内超过一半的PTFE被用于制作电缆：包括连接线、同轴电缆等。这是因为PTFE有绝佳的介电性能，尤其是在高频无线电领域。结合它高熔点的特征，PTFE成为了聚乙烯的高性能替代品。

由于其极低的摩擦系数，它还用于制作滑动轴承，齿轮，滑板，密封，垫圈，衬套，甚至润滑剂，减少机械摩擦，提升能量利用率。


由于其优异的化学稳定性，PTFE还被用于制作储存和运输性质活泼或有腐蚀性化学物质的容器和管道。当然，PTFE最日常的应用是不粘锅以及厨具模型的不粘涂层等；
PFA则通常被运用在实验室设备中，尤其是用作重要反应或者高腐蚀性化学反应的管道，因为PFA具有极强的抗化学腐蚀性，光学透明性以及较好的柔韧性，能很好的避免金属离子引发的化学污染，因此在分析化学领域有重要的应用。

在火力发电厂，PFA被用作热交换器的衬里。因为将高温的气体通过有PFA内衬的装置，可以在不损坏热交换机的前提下给气体降温，从而提高了整个工厂的能源利用率。

此外，用PFA作化学仪器的薄板衬里，抗腐蚀性能有所保障，昂贵的合金和金属就可以用碳钢纤维增强塑料（FRPs)来代替了。



3.


3.1 PFA和PTFE都是含氟聚合物。

3.2 PTFE是更常用的含氟聚合物，俗称“Teflon”。

3.3 PFA是可熔融加工的，比PTFE更通用，但PTFE在吸水性和耐风化性方面优越。

3.4 PFA更经常用于工业应用，特别是实验室设备和工业用管，但PTFE更常用，尤其是炊具非常受欢迎。

参考资料来源：

1. Emerson white paper：PTFE and PFA, Similarities and differences

(https://www.emerson.com/document ... ences-en-585104.pdf)

2. Wikipedia:polytetrafluoroethylene

(https://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene）

3. Wikipedia: Perfluoroalkoxy alkane

（https://en.wikipedia.org/wiki/Perfluoroalkoxy_alkane）

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