PFA树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料。
PFA的熔点大约为580F,密度为2.13— 2.16g/cc(克/立方厘米)。PFA与 PTFE和FEP相似,但在302T以上时,机械性能略优于FEP,且可在高达500F下的温度下使用,它的耐化学品性与PTFE相当。PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品,用于旋转模塑和涂料的粉状产品;其半成品有膜、板、棒和管材。
PFA结构与特点:可熔性聚四氟乙烯PFA可以看作是聚四氟乙烯分子链骨架上有少数碳原子所连接的氟原子被全氟丙氧基所取代的结果。由于这一取代带来了如下影响:破坏了原聚四氟乙烯分子链的规整性和对称性。全氟丙氧基的体积远大于氟原子,增大了分子链间距离,并产生空间位阻效应。全氟丙氧基与氟原子共同连接在同一个碳原子上,不会引起聚合物产生明显的极性。以上各影响的综合结果是使PFA分子链刚性下降,可以出现熔融态;使PFA的结晶能力下降,结晶度减少,PFA仍可保持聚四氟乙烯的各种性能。可熔性聚四氟乙烯PFA是乳白色半透明固体,密度2.1-2.17g/cm3,由于侧基与主链之间有醚键存在,使吸水率略大于聚四氟乙烯,约为0.03%。可熔性聚四氟乙烯拉伸强度接近或略聚四氟乙烯,约为28-30MPa,高温下的强度保持率聚四氟乙烯,例如在285℃经2000h后,拉伸强度、伸长率基本不变,耐弯曲寿命长,可反复弯折,远优于聚四氟乙烯,也具有如同聚四氟乙烯的良好的自润滑性。另外PFA在宽广的温度范围内还显示了相当高的体积电阻率值。与PTFE一样,PFA的化学性能极为稳定,除了在熔融金属和高温氟气体中会分解外,其它化学药品对它几乎没有影响。PFA阻燃性能,不加任何阻燃剂,也能达到UL94V-O级水平。它的极限氧指数高达95%。
PFA应用:可熔性聚四氟乙烯PFA的应用领域与聚四氟乙烯相同,但可以比聚四氟乙烯成型出形状更复杂的制品。加热电线申的导体用电阻线,加热电线绕在列管外,通电后发热,比蒸汽加热列管容易保温,控制方便,操作简单又经济。PFA加热电线更适合于较短管道的加热,对长距离管道因电压降过大而能耗大。大口径、长距离管道的加热保温目的是降低管道中流体的黏度,为此开发出表面电流加热法(SECT),SECT法的原理是交流电的表面效应在管道中的应用。电流在导体表面流过,特别对于磁性强的钢管,电流仅在钢管内壁深度1mm处集中流动而使管道发热。发热钢管(SECT管)中的SECT线(耐热绝缘电线)通过交流电后,SECT管的内壁发热量占80%-90%,而SECT线的发热量占10%-20%。例如直径457mm、长3km的输送管道内,用直径25mm的发热钢管2根,用3kV、100A的交流电,则每米长管道的发热量为90W。输送3kV高压电的导体外包覆有机硅橡胶,橡胶层外覆PFA电线,使有机硅橡胶的耐电晕性和PFA的耐热性、耐应力开裂性相结合,并利用PFA的低摩擦性让PFA电线能顺利地敷设于发热钢管内。SECT线的结构是在直径6mm的导体外包覆3.5mm厚的有机硅橡胶,再外包两层各厚1.6mm的PFA,成为直径16mm的发热线,这种包线可加热至120~150℃,用以输送重油。
PFA性能:PFA原料的主链结构赋予其与聚四氟乙烯十分相近的物理机械特性、化学性能和电性能等性能,而全氟烷氧基侧基增加了链的柔性,改善了聚合物的熔体粘度,使其可用一般加工工艺进行热塑加工。在PFA原料聚单体所占比例很小,所以它的熔点比FEP树脂高,要超过300度才熔融。PFA塑料具有自熄性,是不燃物质。PFA树脂的电性能与聚四氟乙烯、FEP树脂相似,可作为优良的高频绝缘材料。PFA粉末挤塑的薄膜无色,基本上是透明的,而较厚的薄片是半透明的,耐候性、耐大气老化性好,可在户外长期使用。PFA原料的摩擦系数是0.236,PFA材料的摩擦系数是0.08,聚四氟乙烯的摩擦系数接近于0。PFA树脂摩擦系数虽大于FEP和PTFE,但仍可适用于某些防粘用途。常温下PFA原料的物理机械性能与聚四氟乙烯树脂十分相似,它可在聚四氟乙烯应用的温度范围内使用,所以将PFA树脂和FEP树脂比较,物理机械性能也较接近,但提高温度后两者的差别就较大,PFA原料高温时强度要比FEP好。耐应力开裂性能显着优于FEP。PFA的物理机械性能、电性能、化学稳定性、润滑性、不粘性、阻燃性和耐大气老化性等与PTFE基本相同。其特点是具有良好的热塑性,可用注射、挤出、吹塑等方法成型。PFA的熔点虽比PTFE低,但长期使用温度却与PTFE相同,而且在高温下的机械强度优于PTFE。PFA的介电常数和介质损耗角正切均很小,并且受温度的影响很小,是一种理想的高频绝缘材料。
其耐化学药品性与聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。
其抗蠕变性和压缩强度均比聚四氟乙烯好,拉伸强度高,伸长率可达100-300%。介电性好,耐性能。
害:具有生理惰性,可植入人体内 。
PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品,用于旋转模塑和涂料的粉状产品;其半成品有膜、板、棒和管材。