无定形氟聚合物简介
2021-09-13陈志锋王灵光何爱平袁家辉
陈志锋 唐 京 王灵光 章 伟 何爱平 袁家辉
(福建海德福新材料有限公司,福建 邵武 354000)
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无定形氟聚合物(amorphous fluoropolymer)是20世纪80年代末开发的一种完全非结晶性氟聚合物 ,它既具有以聚四氟乙烯 (PTFE)为代表的结晶或半结晶型全氟聚合物材料的力学性能、热稳定性、耐化学性、电气性能和物理性能,还具有独一无二的高度透明性、在氟溶剂中的溶解性、低折射率和优异的介电性能,可广泛用作光学材料、半导体加工材料和电子材料等[1-4]。
1 无定形含氟聚合物及其单体的合成
1.1 无定形氟聚合物的合成
无定形氟聚合物的典型代表是Teflon AF,该共聚物1988年由美国DuPont公司申请专利,1989年首次报道了Teflon AF1600和Teflon AF2400两种牌号的产品信息,1990年推向市场。它是DuPont公司继PTFE、FEP和PFA之后的又一个新的Teflon系列品种,表1为 DuPont公司Teflon 系列产品信息。Teflon AF树脂是由四氟乙烯(TFE)和特种单体全氟(2,2-二甲基)-1,3-二氧杂环戊烯(PDD)共聚而成的。聚合物中PDD的含量对共聚物的性能有重要影响,随着共聚物中PDD含量的增加,聚合物经历结晶态、半结晶态和无定形态的转变,其中结晶态、半结晶态的共聚物熔点高、透明性差,实用价值不大。Teflon AF1600包含物质的量分数为65%的PDD单体,而Teflon AF2400则包含物质的量分数为87%的PDD单体。结构上的差异导致了它们具有不同的玻璃化转变温度Tg(Teflon AF1600和Teflon AF2400的Tg分别为160 ℃和240 ℃)。Teflon AF合成最初采用溶液聚合,后来又发展了以水为介质、三氟三氯乙烷(CFC-113)为助溶剂、以有机过氧化物为引发剂的水相聚合技术。由于PDD是一种沸点低(33 ℃)、易自聚的活泼单体,无论采取何种聚合方法,通过调节过程参数,实现在聚合过程中达到稳定的共聚物组成比例,这是聚合工艺的难点。……
