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全氟烷基化學品及新材料發展的方向
- 2019-07-09-

    全氟烷基屬於含氟化學品,全稱全氟烷基乙基丙烯酸酯,目前含氟化學品和含氟新材料在世界上使用的已有幾千個品種。氟化工的基礎原材料是螢石和硫酸,氟化工的基礎產品是氫氟酸。氟化工主要是指以氫氟酸為基礎合成的各類含氟化學品、含氟新材料、含氟中間體、含氟助劑、添加劑、改性劑、試劑、塗料等產品和產業。
    含氟新材料主要是指有機高分子化合物主鏈、側鏈中與碳原子直接共價鏈相連的氫原子被氟原子全部或者部分取代後形成的高分子聚合物。由於氟原子具有較低的極化率、最強的負電性(4.0),較小的範德瓦爾半徑(1.32A(O))和含C-F基團的新材料具有的優異的耐高溫、耐強化學腐蝕、耐久性、耐侯性、耐溶劑性、耐各種酸堿的不活潑性、低可燃性、低磨擦性、低電容、低表麵能(既不親油也不親水)、低吸濕性、超強耐氧化性、附著力強等優異特性,使氟化工產品和含氟新材料在國防、航空、航天、航海、汽車、化工、石油、核能、環保、通信、電力、電器等裝備製造,儀器儀表、電子信息、紡織、機械、醫藥、塗料、光纖、光伏、核材料、特種橡膠、製冷劑製造和高科技農業等產業領域具有日益重要的新用途。
    進入新世紀以來,世界各國和國內不少省市,已將高科技含氟新產品、新材料開發列為優先發展的產業製高點。以美國杜邦公司、3M公司,日本旭硝子公司、大金公司,德國Dyneon公司,法國Aakema公司,比利時Solvay公司、英國帝國化學公司,我國的山東東嶽集團、浙江巨化集團、上海三愛富新材料有限公司、中昊晨光化工研究院、常熟大金氟化(中國)有限公司,以及中科院上海有機氟研究所、西安近代化學所、遼寧氟化工材料研究院,國內一批大學的化工材料學院和江浙兩省十幾個市的兩百多家氟化學品製造企業為代表,先後開發生產出一大批氟化學和含氟新材料及其製品。這些產品主要用於煉鋁;新型製冷劑;各種薄膜、功能膜;線纜絕緣保護層、各種塗料、墊片、護套、內襯、O型圈、密封條、密封環;各種管、板、型材、異型材及其製品,各種容器及支架(微電子用);醫療器械、醫學及人工髒器材料;光纜芯材、微電子和機械行業的高級潤滑油脂、高級油墨材料、高檔化妝品助劑、特種織物材料、文物處理材料、醫用材料;耐腐蝕的各種泵閥;滿足特種用途的重要裝備(國防、核工業、電力、航空、航天、航海、電子電器、通訊等行業)的關鍵零部件等行業。具體應用比如燒堿行業用的離子膜、分離行業和環保行業使用的滲透膜和反滲透膜,航空航天軍艦耐腐蝕、抗紫外線、耐高低溫附著力強的塗層,核電站電纜、深海及惡劣環境使用的通訊光纜、光伏覆膜材料,潛艇天線屏蔽塗層、艦艇防海生物附著塗層,戰鬥機燃料油箱密封、戰略轟炸機潤滑密封、超音速戰機座艙外殼、衛星和宇宙飛船耐氧化耐高溫外殼、空間站燃料電池覆膜、柔性太陽能電池封裝覆膜,長壽命高科技農業溫室棚膜,耐強酸堿、強溶解、絕緣、阻燃和耐高低溫、長壽命的容器、製品、零部件、襯裏和塗層,星載及六氟化鈾濃縮裝置的高可靠性軸承潤滑(全氟聚醚)、軍工及國防工業裝備使用的高可靠性耐醇醚耐油防腐抗老化抗紫外線抗輻射的膠管、塗層等。世界上紡織、汽車工業對氟材料的使用也在迅速增加。民用高層建築物和家用不粘鍋的長壽命塗料也是含氟高分子材料製造的。再比如世界上在六、七年後停止使用134a製冷劑後,規定使用的152a等下一代製冷劑也是含氟化學品。隨著我國的快速發展和氟化工、含氟材料在技術上的不斷突破,含氟化學品和含氟新材料的應用領域還將不斷擴大。
    目前我國在氟化工與含氟新材料發展方麵與美、日、歐雖然已形成四足鼎立之勢,但與發達國家在品種、應用、研發和規模上還有巨大差距,許多國內發展急需的含氟新材料項目還有等加快開發和建設。為加快國內含氟化學品和含氟新材料的發展,在熒石資源豐富、硫酸和烯烴工業發展基礎較好的地區,應通過整合資源,吸引國內外大企業大集團,通過集群化、園區化,按照兩型社會建設和發展循環經濟的要求,可建議重點發展以下氟化工和含氟新材料項目:
1、氫氟酸
   這是發展氟化工和含氟新材料的基礎原料。主要原料是熒石和硫酸,生產的廢渣熒石泥已廣泛用於生產耐酸堿耐腐蝕的特種水泥。熒石、硫酸和氫氟酸一體化的企業,硫酸生產過程中產生的廢渣已廣泛應用於生產高鐵水泥或鐵精粉。
2、冰晶石:主要原料為氫氟酸和氫氧化鋁(或氧化鋁)。主要用作煉鋁的助熔劑等。距離鋁較近的氟化工企業可充分利用鋁廠、氧化鋁廠從廢氣中回收的氫氧化鋁生產冰晶石再銷售給鋁廠使用。
3、聚四氟乙烯(PTFE)
   這是含氟新材料的基本品種。二世戰前美國一直將該技術對外保密,在美國的曼哈頓計劃中用其作為生產六氟化鈾設備的內襯和密封材料。由於PTFE具有優異的化學穩定性、耐高低溫性、不粘性、潤滑性、電絕緣性、耐老化性、抗輻射性等特點,從上世紀三十年末開始,該材料的應用已從最初的核工業、核能工程、航空、航天、艦艇、軍工等領域擴大到石油、化工、機械、電子電器、建築、紡織、醫學、印刷、防腐、塗覆等各個領域。至今人們還習慣將TPFE稱作“塑料王”。在長期的實踐中世界各國的氟化工專家主要利用以下方法生產PTFE:①杜邦公司早期用四氟化碳或四氟化矽,在通過碳電極形成的2000℃以上的高溫中製備四氟乙烯,再進行聚合;②美國3M公司利用三氟乙酸鈉與氫氧化鈉混合熱解生產四氟乙烯再行聚合;③氟仿熱解生成四氟乙烯和六氟丙烯;④用CFC-114加入鋅粉脫氯製備四氟乙烯;⑤由CFC-12加氫製備四氟乙烯;(意大利Montedson公司、美國Universal公司將此工藝改進後均建成了工業化裝置);⑥利用廢舊聚四氟乙烯熱分解生產四氟乙烯、六氟丙烯和全氟異丁烯,再生產PTFE。⑦世界迄今為止應用最多的工藝為HCFC-22熱解製備四氟乙烯。該工藝最先為美國杜邦公司實現工業化。
   我國的華東理工大學利用氯化鉀、銅粉組成的三元催化劑在600-620℃進行催化裂解反應取得了較高的轉化率;世界上也有采用鹽熔通入幹燥的CO2或N2氣作載體大幅度提高HCFC-22轉化率和四氟乙烯產率的工藝。
   聚合工藝多采用懸浮聚合技術。原料成型一般為多孔和小孔成型的樹脂粒或粉末產品。加工後可雙向拉伸成棒、管、帶、絲;可壓延成定向膜、生料帶、膜片;可通過塗覆工藝進行浸塗、噴塗;可注塑加工成各種機械零部件、隔膜、彎頭、管道、泵閥等各種型狀,還可用於焊接、粘接、吹脹和回收後再用。
   近十多年來,世界PTFE主要生產國還通過表麵改性、填充改性、聚合物共混改性開發生產出了滿足各種用途的PTFE改性產品。
PTFE產品主要分為粗粒級、填料級、粉末級、水性分散級和石蠟級。樹脂類型主要為懸浮樹脂、分散樹脂和濃縮分散液三大類。市場前景巨大,需求量持續上升。
4、熱塑性含氟聚合物。其品種主要有:
①聚偏氟乙烯(PVDF),它是世界上僅次於聚四氟乙烯的含氟高分子新材料。
   廣泛應用於計算機、航空航天、信息處理、音響器材、醫療器械、機器人、物理測試、光學儀器、兵器工業等,它除具有聚四氟乙烯的優良性能外,其剛性、硬度、抗蠕變性能尤其突出,相對密度小、熔點較低、熔融流動性好可進行模塑、注塑、擠塑、吹塑、塗覆、拉絲加工成各種形態和製品。上海三愛富公司,浙江省化工科技集團、浙江巨化公司,江蘇梅蘭公司均有生產。該產品用途迅速擴大,產能遠遠滿足不了國內需要。
生產方法主要有:三氟甲烷(HFC-23)、三氟溴甲烷(BFC-13B1)、三氟氯甲烷(CFC-13)和甲烷或乙烯脫鹵化氫製備;也可由二氟-氯甲烷(CFC-22)、二氟二氯甲烷(CFC-12)與甲烷或甲基氯裂解製備等。
②乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)
   該產品加工和成型等特性大大優於聚四氟乙烯,是最強韌的氟塑料,除具備聚四氟乙烯的特能外,它的耐輻射和力學性能大大改善,拉伸強度可達50MPa,幾乎為聚四氟乙烯的兩倍。它不僅加工特性優良,而且對金屬表麵的附著力大大提高,使其與金屬材料的旋轉內襯壽命、可靠性大大提高。由於其密度比PTFE和FEP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)低,韌性、硬度、拉伸強度和抗蠕變性能比PTFE、FEP高,抗衝擊性、耐磨損性、輻照性能都比PTFE和FEP好,其零部件尺寸穩定性可與尼龍或聚甲醛媲美,與短玻璃纖維、碳纖維共混後其機械強度可達到或超過尼龍增強製品。這些優良性能使其作為高性能工程塑料廣泛應用於汽車、航空、機器人的電線電纜絕緣材料及傳輸特殊液體價質的管道襯裏塗料。美國杜邦、日本旭硝子、日本大金、美國3M、意大利蘇威公司均有生產。上海有機所曾擁有ETFE粉末塗料專利。由於該產品用途不斷擴大,應用範圍不斷擴展,世界產量正處於不斷擴大之中。國內尚無生產廠商,我國迫切需要發展該項目。
③聚全氟乙丙烯(FEP,也叫四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)
   它廣泛應用於電子、電氣、化學工業上,尤其在高性能、高品質電線電纜的製備和通訊、航天、精密儀器等領域得到廣泛應用。目前合成、成型加工及應用技術相對比較成熟,在許多領域可替代聚四氟乙烯(主要是FEP比PTFE具有良好的成本優勢)。日本大金公司,美國US4029868、5677404、5703185專利;日本特公昭-632281專利和德國Hoechst公司、日本Daikin公司均開發出了聚全氟乙丙烯(FEP)的改性新產品。
FEP主要用於生產電線、電纜包覆層、按插件、高頻電子設備運輸線、計算機導線絕緣層與零部件;管道、閥門、泵、容器、塔器防腐襯裏,熱交換器及防腐過濾網;密封件及軸承;航空導線、特種塗料及零配件;醫學心髒瓣膜及細小氣管;塑料加工助劑、膜塑潤滑劑、熱收縮管、複合材料、隔離材料、高可靠絕緣材料、防粘材料、防腐材料、甲醇燃料電池質子交換膜、長壽命離子交換樹脂、建築物高可靠性的導線絕緣護套等。在我國應大力開發建設該項目。
④四氟乙烯-全氟正丙基乙烯基醚共聚物(PFA)
   它是目前世界上開發的很重要的含氟材料新產品。它的化學穩定性、物理機械性能、電絕緣性、潤滑性、不粘性、耐老化性、不燃性和熱穩定性都非常好,而且高溫機械強度比聚四氟乙烯高2倍左右,又具有良好的熱塑性,克服了加工難的缺點。因此用途更加廣泛。美國杜邦、3M;日本大金、旭硝子;德國蘇威均有生產,上海有機氟材料研究所有試生產的產品。
由於不會汙染所接觸的化學品,以適應半導體工業對高純級PFA的要求,用於製作貯存和輸送高純化學品及高純水的容器、瓶子、泵、管件及管材等。我國迫切需要發展千噸級的裝置。
⑤聚氟乙烯(PVF)
   它主要用於生產薄膜和塗料。由於它具有較高的機械強度和耐磨性,而含氟量較低價格也相對較低,廣泛用於建築、化工、電子等工業領域。美國杜邦、Diamond Shamrock公司、日本電器化學公司、浙江省化工研究院、浙江藍田環保高科股份公司、中昊晨光化研究院均有生產。美國杜邦開發的Tedlar PV2100係列聚氟乙烯薄膜用於太陽能裝置的後保護板,能提高太陽能板的熱接收效率,還可延長太陽能板使用壽命。我國生產的該產品大多數用於生產幹粉塗料、高檔含氟油漆等,少量用於製膜。
工業上製備最常用的方法是用乙炔氣相氫氟化法:
CH—CH+2HF→CHF2-CH3
(乙炔)
CHF2-CH3→CH2=CHF+HF
(氟乙烯單體)
   利用氟乙烯與六氟丙烯、偏氟乙烯、其它含氟單體、不含氟單體(乙烯、氯乙烯、醋酸乙烯酯等)共聚,還可生產出一係列新的改性新產品。
從國際上看:聚氟乙烯薄膜主要用於生產聚氟乙烯薄膜層壓鋼板(保護層抗老化性能提高2倍);用作建築材料的保護層(耐候 、抗汙、易洗、養護費用低),園藝溫室材料(耐候、耐高低溫、透光性好、使用可達8年以上,是最理想的溫室材料),充氦飛船和係留氣球的外保護層(可用於電視、電話、廣播、軍事偵察、廣告等,抗拉強度高,壽命長),環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯和其它增強塑料製品生產的脫模劑(非黏特性好、耐高溫,可在200℃以下連續工作24小時,可提高效率降低成本),可用於生產電線、電纜包皮和電子產品的密封件,可作太陽能吸收器的薄膜材料(透明膜、反射膜、吸收膜等),可作汽車工業的外層保護膜、裝飾件,可作道路音壁材料的保護膜等。
聚氟乙烯塗料,具有耐紫外線、耐化學藥品、耐腐蝕、耐熱、無毒、抗衝擊、附著力強等特點,主要用於耐腐蝕等惡劣環境和特殊行業使用的容器襯裏;高防腐高抗磨條件下使用的小型機械零部件表麵塗層、葉輪、葉罩、天線、電極、鋼和各類有色金屬、合金製品的表麵塗層;建築預製品(鋁、銅、鋼等)的精飾塗層;各種用途的高級防腐蝕、抗紫外線、耐老化、長壽命、耐高溫、附著力強的塗層。
⑥三氟氯乙烯均聚物及共聚物(PCTFE)
   它是一種可以熔融加工的熱塑性氟塑料,比聚四氟乙烯硬度大、耐蠕變,具有很低的水蒸氣和氣體滲透性,抗紫外線、r射線能力強。
生產方法主要是:利用三氟三氯乙烷(CF2ClCFCl2)催化、加氫、電解脫氯等工藝製成(單體:CF2=CFCl)。
    該產品主要用於防腐蝕閥門的生產,可用於生產高防腐的球閥、截止閥和隔膜閥及其襯裏、球體;耐腐蝕的離心泵(用於強酸、強堿、強氧化介質)、管道等;用於要求極高的化工防腐塗層、塗覆工藝,如塗於反應釜、貯罐、塔器、管道、各類容器、鼓風機、滾筒等內部和表麵;用於生產包裝電器組件、太陽能收集器保護層、顯示器保護層、場致發光組件封裝材料、光伏及微電子封裝材料;還可用於儀器儀表組件、電子組件、電氣組件、醫療材料和藥劑等的包覆材料。由於其優異的耐低溫性能還可用作液氮、液氧、液態燃料的密封材料,可用於生產光學儀器、夜視鏡和潮濕環境中的插件、印刷電路板等,還可用於生產氟氯油產品,作惰性密封劑、氧處理設備的潤滑油、耐酸蝕性介質、回轉儀浮選液體、熱塑性塑料增塑劑。在國際上最大的應用主要是用於生產高壓電纜、公交電纜、火警電纜及陰極保護電纜、計算機用線等耐高低溫防腐抗老化長壽命高安全性的護套。製造化工用的釜、罐、塔、離心機、泵、閥、反應堆、換熱器、輸送管道、波紋管、熱電偶套管、化工膜、槽和各種襯裏等;生產光纖護套、防腐織物(過濾網、布、衣料織物)消霧劑、編織管使用的纖維(拉絲);浸漬熱固性聚合物用以製備纖維增強的層壓化學管材和容器。還可作航天液氧等推進劑(高能液體燃料)的襯墊、人工太空艙和航空艙的組件、旋繞管,太空服中的可膨脹耐磨織物和軟管。
三氟氯乙烯與乙烯、乙烯醚等共聚,均可擴大其用途,可用於特種用途的高可靠長壽命的防腐、密封材料,可注塑、吹膜、拉絲、編織、塗覆、包覆、噴塗、粘接等。
5、含氟彈性體
   含氟彈性由於其具有優異的耐高溫、耐化學品性、耐候性、良好的機械性能、電絕緣性能和抗輻射性能,可成為用於各種用途的綜合性能最佳的“橡膠王”。可用於生產耐劇烈溫度變化、化學侵蝕條件和對可靠性有極高要求的領域,如汽車、飛機、航天發動機引擎周圍的密封材料,油氣井、煉油、化工使用的各種密封環、密封圈、密封件等。
主要品種有:
①偏氟乙烯-六氟丙烯聚合的含氟彈性體(VDF-HFP氟橡膠)
②四氟乙烯-丙烯聚合的含氟彈性體(TFE-P氟橡膠)
③偏氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚含氟彈性體(VDF-HFP-TFE氟橡膠)
④偏氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚-三氟乙烯共聚含氟彈體(VDF-PMVE-TFE氟橡膠)
⑤乙烯-三氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚含氟彈性體(E-TFE-PMVE氟橡膠)
⑥三氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚含氟彈性體(TFE-PMVE氟橡膠)
⑦含氟熱塑彈性體(FTPE)
   日本生產的含氟熱塑彈性體為嵌段共聚物,其軟段為偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物,硬段由四氟乙烯/乙烯共聚物或聚偏氟乙烯組成。
①-⑦這類品種主要用作高可靠性特種封密材料、電纜電線護套等。
⑧液體含氟彈性體(例如:偏氟乙烯-六氟丙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯-三氟乙烯共聚液體氟彈性體)
   這類產品主要作黏結劑、塗料、填縫劑、氟塑料加工助劑、航空航天密封材料等。
⑨氟矽彈性體(氟矽橡膠)。這類產品主要有聚甲基三氟丙基矽氧烷等。主要用航天、航空、石化等行業的高可靠性耐油耐溶防腐的密封材料、墊片等。
⑩氟膦腈彈性體。例如,用氟碳醇取代二氯磷腈聚合物中的氯形成的氟膦腈橡膠,在國防、宇航、航空、石化等行業主要用於O型環、密封件、燃油管、墊片、隔膜、減震器的製造。
我國氟橡膠生產企業主要有上海三愛富、中昊晨光化工研究院、山東東嶽集團、江蘇梅蘭化工、浙江巨化等公司。我國在全氟醚橡膠、偏氟乙烯橡膠、氟膦腈橡膠、四氟乙烯/丙烯橡膠、熱塑性橡膠方麵還是空白,迫切需要大企業投資開發。
6、含氟聚氨酯
   主要用作工業設備、家用電器、家俱、汽車、輪船、飛機的表麵塗料和醫學、織物、皮革、地毯等產品生產及表麵處理等。
主要品種有:含氟一元醇類產品、含氟二元醇類產品、含氟多元醇類產品(如氟乙基乙烯基醚多元醇樹脂、六氟丙酮衍生多元醇、全氟烷基多元醇、含氟丙烯酸多元醇等)、含氟異氰酸酯類產品、含氟前驅物類產品等。
主要用途:
   在塗料領域主要用於生產溶劑型、水性含氟聚氨酯塗料和粉末塗料;在織物處理方麵主要用於提高織物的耐油耐水性;在皮革方麵可通過皮革塗飾提高皮革的耐油耐水和美觀性、耐用性、抗汙性、表麵光滑性;在地毯可用作耐油耐水塗料;在陶瓷上可作耐油耐水耐候耐汙的烘烤前白色環氧樹脂底漆上第二層塗層;還可用於石材的耐候性處理;也可用於鏡子、鏡片、玻璃、光組件的防霧塗層(例:可由六甲基二異氰酸酯的三聚體與3,3,3-三氟丙基乙醇反應生產的含氟聚氨酯塗料,在100℃固化後,可在鏡片、玻璃、光學光伏組件上形成防霧防水防油和高透光塗層)。
用羥甲基為末端的全氟聚氧烷基醚與異佛爾酮二異氰酸酯反應,再與聚乙二醇反應,再與甲基丙烯酸-2-異氰酸乙酯反應,經光固化聚合後得到的樹脂,可用於生產具有良好氧透過性的硬的接觸性鏡片或光學樹脂鏡片。
   含氟聚氨脂樹脂的一些品種還可用作牙科材料(填充材料)、外科手術黏合劑、光纖包覆材料、汽車緩衝器、汽車內飾彈性體組件、印刷電路板材料、絕緣材料、磁盤等具有記錄介質的潤滑劑等。
7、含氟丙烯酸酯聚合物
   主要用於生產塑料光導纖維及其製品、耐侯耐油抗水抗汙耐老化長壽命的塗層和各種用途的材料。
目前世界上開發的電化學氟化工產品中的含氟丙烯酸單體的公司主要是美國3M公司。主要品種如甲基丙烯酸全氟烷基酯、甲基丙烯酸含硫雜原子全氟烷基酯、甲基丙烯酸含氮氟烷基酯、甲基丙烯酸全氟磺酰胺酯、全氟代丙烯酸甲酯、全氟代丙烯酸氟烷基酯等產品及其聚合物。
由於其具有良好的表麵性能(拒油拒水抗汙染性能)、耐高低溫抗紫外線抗輻射、抗衝擊、硬度高、易加工、抗拉強度高、透光性好、折射率低、耐腐蝕、附著力強、黏接牢固、密封彈性好等性能,可廣泛用作紡物整理助劑、建築塗料、紙製品處理、電子器件和光學元件製造等。以上產品美國杜邦、3M公司、日本大金、旭硝子公司均有生產。
   這類產品在我國大多數為空白。例如用於生產隱形鏡片的高透氧性材料-甲基丙烯酸矽烷酯與甲基丙烯酸氟烷基酯共聚物、全氟聚醚雙丙烯酯聚合物等,都是國內迫切需要、市場潛力極大的光學樹脂新材料,急需要進行開發和生產。
8、含氟調聚物
   調聚物是在引發作用下,由調聚劑與含不飽和雙鍵的單體發生的加成聚合反應形成的產物。人們研究調聚法主要是為了尋找一種含氟聚合物的合成模型,用來達到預測其聚合度、聚合物結構及反應機理的目的。
   含氟調聚物以及由調聚法生產的含氟低聚物具有很多特殊的性能,如優異的熱穩定性、出色的表麵性能、低磨擦係數、低介電常數、很高的化學穩定性等。
①作為高級潤滑劑、潤滑油使用的產品:如美國3M公司生產的KelF油(簡稱氟油)、全氟聚醚、含氟矽油或聚甲基三氟丙烯矽氧烷(美國康道寧公司、杜邦公司、日本大金公司、比利時蘇威公司生產)。
②作為表麵活性劑的產品:含氟丙烯酸酯類、含氟苯乙烯、含氟矽氧烷、含氟聚磷氮烯等調聚物,可用於生產陰離子、陽離子、兩性離子、非離子型表麵活性劑,泡沫滅火劑、織物保護整理劑,皮革保護塗層,石材保護塗層,光纖材料及包覆層,光學光件及光學玻璃高透性去油去水塗層,感光樹脂、化工分離專用樹脂和膜材料,含氟彈性體材料,固體推進劑材料,牙科材料等。如康道寧公司生產的含氟聚矽氧烷、含氟聚磷氮烯等。
③在醫學上的應用,如利用含氟辛基溴作代血液製品。在化工上,不少調聚物主鏈兩端都是官能團,這類化合物也是縮聚和加成聚合的起始原料,也是可控含氟調聚物的中間品。
含氟調聚物品種很多。目前人們開發出的全氟聚醚,含氟α、w-二烯烴、二醇、二酸、二醚、雙丙烯酸酯、雙氰酸酯或二胺。再通過雙氰酸酯和雙丙烯酸酯合成含氟聚氨酯、聚醚、聚胺、聚酰亞胺和矽氧烷等產品。這些調聚物的性能,主要依賴於含氟鏈段的位置:含氟聚合物在聚合物主鏈上時,呈現較好的熱穩定性和化學惰性,在側鏈上時,則具有很高的表麵性能(例如抗紫外線、憎油憎水、附著力強,耐高低溫等)。
   目前工業上含氟調聚物多采用全氟碘代烷。含氟織物整理劑、含氟表麵活性劑等大宗含氟精細化學品,均要用全氟碘代烷。目前該產品全部依賴進口,國內急需進行開發和生產。
9、含六氟異丙基的高性能聚合物
   為了改善聚酰胺、聚酰亞胺、聚碳酸酯等高性聚合物的加工困難(分子鏈間作用強、固有的分子剛性和半結晶態),人們希望在這些高聚物分子鏈上引入一個合適的分子團,既能改善其加工性、溶解性又不影響其高性能。後來人們經過研究發現,在高分子鏈中引入六氟異丙基基因後,提高了聚合物的溶解性、抗氧化和熱穩定性、光透過性、阻燃性和耐UV輻射性,降低了聚合物結晶性、介電常數、吸水性、表麵能和顏色(顏色變淺)。六氟異丙基基團本身很穩定、密度高、有韌性、非軛,使其在引入到化物和高聚物分子鏈後,表現出一係列特殊性能。目前,國際上已生產出一批含六氟異丙基的聚合物,廣泛用作耐熱塗料,保護膜、氣體分離膜、光纖護套、黏合劑和補牙材料。在航空、航天、軍事、電子信息等許多高科技領域均得到廣泛應用。
商品化的產品主要有:2,2-二(4-氨基苯基)六氟丙烷;2,2-二(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷;2,2-二[4-(4-氨基苯氧基)苯]六氟丙烷;2,2-二(3-氨基-4-羥基苯基)六氟丙烷;2,2-二(4-羥基苯基)六氟丙烷;2,2-二(4-羧基苯基)六氟丙烷;4,4-(六氟異丙基)二鄰苯二甲酸二酐;1,3-二(2-羥基六氟-2-丙基)苯;1,4二(2-羥基六氟-2-丙基)苯;含六氟異丙基聚醚;含六氟異丙基聚醚酮;含六氟異丙基聚酯;含六氟異丙基聚丙烯酸酯;含六氟異丙基聚酰亞胺;含六氟異丙基聚酰胺;含六氟異丙基環氧樹脂等。
10、全氟離子交換樹脂和全氟離子交換膜
   全氟離子交換樹脂和交換膜,世界上主要由美國杜邦、日本硝旭子公司、旭化成公司和中國的山東東嶽神舟新材料公司生產。全氟離子交換樹脂可以廣泛應用於所有化工樹脂分離、水處理、植物有效化學成份分離等領域。全氟離子交換膜主要用於氯堿生產的電解槽內耐強腐蝕的離子交換膜;電池汽車使用的甲醇燃料電池、全釩氧化還原液流電池(也叫釩電池)的離子交換膜。全氟離子交換膜還用於:由氯化鉀溶液電解製造碳酸鉀、由氯化鈉溶液電解製造碳酸鈉、氯化鈉溶液電解製造亞硫酸鈉、硫酸鈉電解製造燒堿和硫酸、陽極氧化法製造過硫酸銨、陰極還原法由二氧化氯製造亞氯酸鈉、丙烯腈電解還原製乙二腈等。全氟離子膜還可廣泛用於鉻酸再生;貴金屬分離、提取、回收;水處理;植物有效化學成份提取等。由於全氟離子膜具有優良的離子傳導性、耐熱、耐強酸堿腐蝕等特性,應用將日益廣泛。全氟離子膜在我國,總體上規模小,品種少,急需在技術上進行突破,進一步擴大生產應用範圍。美國杜邦生產的應於氯堿和燃料電池汽車的高性能含氟材料膜的商品名為Nafion膜。
11、含氟聚醚油:高級潤滑油,主要用作航空、航天、汽車等發動機潤滑。
12、全氟十萘(C10F18):是人造血液的原料。由三氟化鈷與氟四氫萘合成。中科院上海有機化學所在這方麵取得過重要成果。
13、全氟辛酸:是一種高效表麵活性劑,廣泛應用於紡織品、紙張和皮革的表麵整理,以達到防油、防水和去汙的作用。
用全氟辛酸衍生物配成的溶液可用作高效滅火劑。
14、全氟叔胺:高效表麵活性劑。廣泛應用於電子元器件封裝、電器設備冷卻、高速焊接、氟碳血液製劑等。美國3M公司、武漢長江化工廠生產。
15、全氟烴(油):應用於分離六氟化鈾同位素(核工業用);利用其在純氧中不燃燒、不爆炸(高化學惰性、高熱穩定性和不燃性),已廣泛應用於抗氧化的航空航天潤滑油、工業儀表用潤滑油;在電子工業上用作集成電路的等離子刻蝕劑:全氟碳油(全氟甲基環己烷,C7F14)與氧氣在高頻輝光放電下產生等離子氣體,用於幹法蝕刻多晶矽、單晶矽、氮化矽等,以生產集成電路等;全氟油還可用作高可靠性變壓器油,用於軍工和宇航工業(冷卻效率可提高1.5-3倍);全氟油還可用於電子元器件、集成電路、半導體器件等的檢測和封裝(長期使用不變質、熱穩定性好、表麵張力低、潤滑性好);全氟油中的全氟甲基環戊烷(C6F12)、全氟己烷(C6F12)可代替F113等傳統製冷劑和高精密元器件的清洗劑。
16、1,1,1,2-四氟乙烷(CF3CH2F,也叫HFC-134a):氟利昂替代品,是目前市場上的新一代主導製冷劑。另外還可由氟化氫(HF)與氟化四氯乙烯製成HCF-123,再與氟化氫反應得氯氟烴代用品:HCF-124和HFC-125兩個製冷劑新品種。
17、哈龍係列滅火劑:“哈龍”係列滅火劑實際上是氟溴碳化合物。主要品種有三氟溴甲烷(CF3Br,Halon1301)、二氟一溴一氯甲烷(CF2BrCl,Halon1211)。由於它們對嗅氧層破壞作用比氟氯碳還大,現在科學家又開發出了“哈龍”替代品:三氟甲烷(CF3H)、2-氫全氟丙烷(CF3CFHCF3,HFC-227ea)等。HFC-227ea可由全氟丙烯與HF加成反應製得。
18、二烷胺基氟化硫。主要用於合成天然有機產物,用於合成含氟糖類、含氟甾體、含氟氨基酸和含氟抗生素等植物藥中的有效單體,為中藥現代化開辟了一條新的道路。
19、麻醉劑:2,2,2-三氟乙基乙烯醚,CF3CH2OCH=CH2;三氟溴氯乙烷,CF3CHClBr);1,1-二氟-2,2-二氯乙基甲醚,CH3OCF2CHCl2;1,1,2-三氟-2-氯乙基二氟甲基醚,CHFClCF2OCHF2;1-氯-2,2,2-三氟乙基二氟甲基醚,CF3CHClOCHF2;1,1,1,3,3,3-六氟乙丙基單氟甲基醚,(CF3)2CHOCH2F;1,2,2,2-四氟乙基二氟甲基醚,CF3CHOCHF2。後兩種麻醉劑應用最為廣泛,主要是二者具有低的血氣分配係數和低的降解性,可以減少副反應,縮短病人的康複時間。
20、合成含氟抗癌類藥。比如用於治療直腸癌的口服5-FU前體藥物:氟鐵龍、截留達、加洛他濱、乙嘧替氟、長莫氟、替加氟、優福定(UFT9)、S-1 10、氟代胞嘧啶等。含氟抗癌類新藥還有不少。另外人們還通過合成紫杉醇、多烯紫杉醇、長春堿等天然產物的含氟衍生物生產出了更有效的抗癌藥物。
21、含氟苷抗代謝藥物。比如fludarabine18,氟達拉濱;dofarabine19,氯法拉濱;tezacitabine20等含氟類藥物已用於*。正在開發的含氟類*的藥還有不少。
22、含氟類傳統藥物及中間體品種主要有:氟安定、氟胞嘧啶、氟苯、氟苯丙胺、氟苯甲酸、氟啶酸、氟氯苯胺、氟奮乃靜鹽酸鹽、氟美鬆醋酸酯、氟尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、氟尿嘧啶脫氧核苷、氟呱酸、氟嗪酸、氟輕鬆、2,4-二氯-5-氟苯胺、2,4-二氯-5-氟苯胺、2,4-二氯-5-氟苯甲酸、2,4-二氯-5-氟苯乙酮、二氯四氟乙烷、鹽酸三氟拉嗪、氧氟沙星等。這些中間體或藥品,日常生活中常見的有氧氟沙星、氟呱酸、氟安定、氟尿嘧啶、氟輕鬆等。
在藥物合成方麵,人們已經開發出了幾百種含氟類新藥。
23、為了合成出更多有用的含氟有機化合物、聚合物、調聚物、活性物、衍生物等,科學家們還開發出了種類浩繁的親電氟化試劑、親核氟化試劑、含氟合成子(單氟合成砌塊、二氟亞甲基合成砌塊、三氟甲基合成砌塊、親核性含氟有機矽化合物)、全氟烷基化反應物等。由這些中間產物再引發或合成一係列含氟有機物,含氟醫藥、農藥中間體,含氟表麵活性劑,高級潤滑油,集成電路封裝材料和化學膜材料