PFA,全稱聚全氟乙丙烯〔Polyfluoroalkoxy〕,是一種性能很好氟聚合物材料。它以其超強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)固性、耐熱性、電不導(dǎo)電性,于眾多高科技、工業(yè)行業(yè)中扮演著關(guān)鍵角色。盡管縮寫“PFA”有時(shí)也指代其他材料〔如粉煤灰〕,但于高分子材料行業(yè),它通常特指這種全氟化熱塑性塑料。
PFA基本定義、化學(xué)結(jié)構(gòu)
PFA本質(zhì)上是一種四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚共聚物。從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看,它由交替重復(fù)CF?單元、CF?-CHF單元組成,并于結(jié)構(gòu)末端通常連接有增強(qiáng)性能基團(tuán)〔如C?F?〕。這種全氟化結(jié)構(gòu)賦予了PFA、另一著名氟塑料PTFE〔聚四氟乙烯,俗稱“特氟龍”〕相似特性,但其可熔融加工特性使其用途更為靈活。
PFA核心特性
PFA之所以備受青睞,源于其一系列突出物理化學(xué)性能:
1. 超強(qiáng)耐化學(xué)性:PFA對(duì)幾乎所有化學(xué)品,包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑,都具有極強(qiáng)抵抗能力,幾乎不被腐蝕。
2. 優(yōu)秀耐熱性:PFA具有很高熔點(diǎn)、連續(xù)使用溫度。其熔點(diǎn)通常于300°C以上〔例如303°C〕,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度〔Tg〕約為93°C,可于-200°C至+260°C寬溫范圍內(nèi)一直穩(wěn)固工作。
3. 突出電不導(dǎo)電性能:極低介電常數(shù)、損耗因子使其作為高端電線電纜、元件理想不導(dǎo)電材料。
4. 極低表面能:表面非常光滑且不粘附,具有優(yōu)秀防粘、防污特性。
5. 優(yōu)良機(jī)械性能、透明度:相比PTFE,PFA具有更高機(jī)械強(qiáng)度,且制品通常發(fā)生半透明至透明狀態(tài),便于觀察內(nèi)部流程。
PFA主要用途行業(yè)
憑借上述特性,PFA被大量用途于對(duì)純度、耐久性、可靠性要求極高行業(yè):
半導(dǎo)體生產(chǎn):用于晶圓加工中蝕刻槽、管道、閥門、儲(chǔ)罐,因?yàn)槠涓呒兌惹也粫?huì)污染工藝化學(xué)品。
化工、制藥設(shè)備:作為襯里、密封件、泵閥部件、管道,用于處理腐蝕性介質(zhì)。
電線電纜:用作高溫環(huán)境或苛刻化學(xué)環(huán)境下不導(dǎo)電層。
醫(yī)療設(shè)備:用于要生物相容性、可滅菌且不吸附液體部件。
食品工業(yè):作為不粘涂層、接觸食品機(jī)械部件,安全且易于清潔。
性能很好彈簧精密部件:研究證實(shí),PFA材料可用于生產(chǎn)具有特殊動(dòng)態(tài)特性彈簧,滿足特定工程需求。
PFA加工、不同級(jí)
PFA是一種熱塑性塑料,可通過注塑、擠出、吹塑常規(guī)方法進(jìn)行熔融加工,這比只能通過燒結(jié)成型PTFE方便得多。市場(chǎng)上存于不同級(jí)PFA,例如AP-201、AP-202、AP-231SH,它們于熔融指數(shù)〔MFR〕、分子量、末端基團(tuán)處理方面有所差異,以滿足不同用途需求。例如,通過輻射交聯(lián)技術(shù),還可以進(jìn)一步改善其高溫下抗蠕變性能。
總結(jié)
總而言之,PFA是一種綜合性能頂尖工程塑料,堪稱“塑料王”PTFE可熔融加工版本。它于要極端耐腐蝕、耐高溫、高潔凈度場(chǎng)合中是無(wú)法替代材料。從芯片到試管,從化工廠到醫(yī)療器械,PFA以其可靠而沉默方式,支撐著現(xiàn)代工業(yè)、科技精密運(yùn)轉(zhuǎn)。
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