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1、I.聚三氟氯乙烯1. 聚三氟氯乙烯结构聚三氟氯乙烯（PCTFE ）是三氟氯乙烯单体CF2CFCL均聚而成的结晶型高聚物，从 X射线测得它是无规立构型，分子式CIKI % ,。pctfE在高温下可溶于1,1,3- 三氟五氯丙烷及2,5-二氯三氟甲苯等，制成稀溶液后通过渗透压法测试分子量，它的 2,5-二氯三氟甲苯溶液的特性粘度与重均分子量的关系式为：实际应用的PCTFE得数均分子量在厂、1：，卜之间。PCTFE为六方晶系的球晶结构，球晶由片状晶集成，在一个重复的螺旋结构内含14 个单体。PCTFE的结晶度可通过相对密度、比热容、红外光吸收光谱等方法测得。如 30C下它完全结晶体的相对密度为2.1
2、83，完全非晶体的相对密度2.072，因此结晶度 为乂 山L L- 1-.： : w , d 是 30C时 PCTFE 的实测相对密度。或者从红外光谱中求得结晶体在445cm-1处的吸光度和非晶体在760cm-1的吸光 度，求得、f。嚣方戒X1QG%式中，R=D445/D760 , D445为445 cm-1处的吸光度；D760为760 cm-1处的吸光度。2. 聚三氟氯乙烯性能PCTFE的性能见表3-37表3-37 PCTFE性能性能ASTM 法测定条件数值相对密度D 792-2.122.16结晶度/%-4080成型收缩率/%-1.52.0折射率（nD）D 5421.425吸水率/%D 57
3、024h , 3.2mm 厚0.00比热 容/kj/(kg-K)-0.92热导 率/W/(m-K)C 177-1.972.21线膨-胀系数#10- 5K-1D 6962360C4.57.0熔点/C-210220拉伸强度/MPaD 63823C3240伸长率/%D 63823C50250弯曲强度/MPaD 79023C6774压缩强度/ MPaD 695偏置0.2%变形 1% ( 25C)37451114拉伸模量/ MPaD 63823C12001500压缩模量/ MPaD 69523C12001500弯曲模量/ MPaD 79023C12001500悬梁冲击强度/（kj/m ）D 25623C
4、13.318.7硬度（肖氏D标）D 676-7585压力下变形/%D 62114 MPa 下 24h , 25C0.2rD 15060Hz2.242.29103 Hz2.32.7106 Hz2.32.5tanSD 150103 Hz0.0230.027击穿强度/kvD 149短时，0.1mm12耐表面电弧/sD 495-360体积电阻率/Q-cmD 257-1016表面电阻率/ QD 257100%RH1014PCTFE超过300OC开始热降解。它在N2中的分子量降低比空气明显，因它在空气中会生成l ，而在N2中生成的是 TCF：.，在300N2中的热分解物有F.C-C1C】及 ICI ，而在
5、O2中无此生成物。PCTFE在230C下的熔融黏度为E%左右，它的熔融黏度和分子量之间有下列关系式。15.1X1032. 303RT 式中，n为黏度，pas ；Mr为分子量；R为理想气体常数；T为绝对湿度，K。由此可 知PCTFE的熔融黏度与其分子量的3.5次方成正比。PCTFE的流动活化能为62.8kJ/mol。常温下PCTFE的机械强度大于PTFE，压缩强 度大而蠕变量小，但他的力学性能受温度、结晶度、分子量的影响比较明显，如在 16011801下处理，让它慢慢结晶后就会催化。PCTFE分子中因有极性，因此相对 介电常数和介电损耗因子都比PTFE大。PCTFE的耐药性比PTFE差，受熔融碱
6、金属、 傅气。高温高压下的氨气及氟气的侵蚀。PCTFE在高温下的2,5-二氯三氟甲苯等有机 溶剂中膨胀甚至溶解。PCTFE耐紫外线，经受射线辐照后的机械强度的下降比PTFE缓 慢。PCTFE具有塑料中最小的水蒸气透过率，对大多数气体的透过率也很小，见表3- 38表3-38 PCTFE透气率薄膜水蒸气/kg/ ( m2 h )气体/m3 mm/(m2 MPa)O2N2CO2PCTFE0.1710.470.171.1FEP2.753.4450702027110190离子聚合物1.3650.050.070.010.20.3LDPE6.810.2204791895190PA61301370.1750.
7、060.65PCTFE的拉伸强度与温度的关系如图3-79所示，不同的拉伸强度下PCTFE的拉伸 强度与温度的关系如图3-80所示。PCTFE的伸长率与温度的关系如图3-81所示，不 同拉伸速率下的PCTFE的伸长率与温度的关系如图3-82所示。-200 -10CJ U IDO iflJK/X图379 PCTFE的拉伸强度与温度的关系3 80 不同拉伸速率下PCTFE的拽伸强度与温度的关系-200 TOO Q IOC ifiK/r温度/TC图3-81 PCTFE的伸长率与温度的关系图3T2 不同粒伸速率下PCTFE的仲长率与温度的关系II.乙烯-三氟氯乙烯共聚物1.乙烯-三氟氯乙烯共聚物结构乙烯
8、-三氟氯乙烯共聚物（ECTFE ）是乙烯（E）和CTFE交替排列的共聚物，它也含 有少量的第三单体，目前是改善它的耐应力开裂性。ECTFE的分子式。ECTFE与PE和 PCTFE的红外光谱图如图3-83所示。披长/imECTFE、PE和PCTFE的红外光谱图图3 84 ECTFE中原子的交普排列在单体E和CTFE质量比为48:52的组成中，生成交替排列共聚物部分的摩尔分数 为80%,乙烯-乙烯键接的摩尔分数为8%, CTFE-CTFE键接的摩尔分数为12%。以2,5-二氯三氟甲苯作溶剂的ECTFE溶液按渗透压法测得的分子量为1055x105。ECTFE结晶呈六方晶希，一个晶格内各含3个乙烯和三
9、氟氯乙烯分子。加入少量第 三单体的ECTFE的结晶度为23 , ECTFE的分子结构示意如图3-84所示。ECTFE的熔 点达238C左右，这是分子链中H、F原子的偶极子相互之故。第三单体的引入对ECTFE的分子和凝聚态结构有一定影响。Allied-Signal公司研究 人员等采用全氟丁基乙烯、全氟己基乙烯、全氟辛基乙烯和4-全氟丁烯与ECTFE共聚, 得到第三单体摩尔分数对交替链段摩尔分数和结晶度的影响如图3-85所示；六氟异丁 烯含量对ECTFE片晶间平均距离、结晶度、结晶尺寸和熔点的影响见表3-39第m隼体岸抿分散加图乐服 第三单体含重肘rCHz-CH?-raFCFs交替建段库尔会敷和结
10、晶度的影响表3-39 HFIB含量对PCTFE片晶间平均距离（L）、结晶度、结晶尺寸和熔点的影响HFIB质量分数 /%L/ A结晶度/%结晶尺寸/ A熔点/C0350450371352402.5180301202263.75-261002215-2595218714023952122.乙烯-三氟氯乙烯的共聚物性能2.1热学性能ECTFE在空气中连续可使用的耐热温度（拉伸强度降低50%时的温度）和时间分别 为 180C、1.25 年；175C、2 年；170C、4.5 年；165C、10 年。ECTFE的主要用途之一为电线包覆层，其在150C和175C下经过1000h的热老化 试验时的拉伸强度和
11、伸长率没有明显变化。ECTFE的耐热性见表3-40.表3-40 ECTFE的耐热性项目ASTM实验法数值项目ASTM实验法数值热变形温度 /C发生应力开裂温度/C1401700.49MpaD 64890115热分解开裂 温度/C热天秤法3503701.86 Mpa6676玻璃化温度 /C比热容法65连续耐热可 使用温度/C-165180熔点/CDSC法238242开始变色温 度/C200ECTFE的催化温度为-761,401和120时的比热容分别为0.84J/(gC )和1.26J/(gC )；热导率为 0.1540.16W/(m K) (40C150C)，线膨胀系数为-8X 10- K1 (
12、30 S。)、10 X JU-5 K_ (5。85亳)、13, 5 X 10 5 K(85125笔)、16. 5X107。1 (125IE0PL2.2力学性能ECTFE具有良好的力学性能，它的硬度、模量、冲击强度与PVDF及PCTFE相仿， 拉伸蠕变特性优于FEP，具体见表3-41表3-41 ECTFE的力学性能项目ASTM实验法数值相对密度-1.68拉伸屈服强度/MPaD 63832拉伸断裂强度/MPaD 63849屈服伸长率/%D 6385断裂伸长率/%D 638200拉伸模量/MPaD 6381680拉伸屈服强度/MPaD 1708 , -196C169拉伸断裂强度/MPaD 1708
13、, -196C176断裂伸长率/%D 1708 , -196C36拉伸模量/MPaD 1708 , -196C6680弯曲屈服强度/MPaD 1708 , -196C49弯曲弹性模量/MPaD 7901680悬梁冲击强度/(灯何2)D 790不断悬梁冲击强度/（ kj/m2）D 256 , -40OC16Taber磨损强度/cmsD 1044 , 500次0.0021000 次0.005落球冲击强度/（ kj/m）D 2444 ,（落球 A,板厚2.3mm ）1940D 2444 , -65C（落球 A , 极厚2.3mm ）900D 2444 ,（落球C，1.9mm管子）1940D 2444 , -40C（落球 C ,1.9mm管子）2770洛氏硬度（B表）D 78593肖氏硬度（D标）D 78575静摩擦系数-0.15动摩擦系数（50cm/s）-0.652.3电性能ECTFE的介电常数在较宽的温度和频率下稳定于2.5，但接电损耗因子随频率的变化 有较大的变化，见表3-42表3-42 ECTFE的电学性能项目ASTM实验法数值项目ASTM实验法数值体积电阻率/Q cmD 2571015击穿电压/（kv/mm）60Hz101
