氟化工產品的發展與應用

氟化工產品的發展與應用

宋秀云(衢州第一中學,浙江 衢州 324000)

氟化學工業是全球密切關注的高新技術產業，上世紀30年代崛起至今，產品品種類層出不窮，已形成了無機氟化物、氟氯烴、氟聚合物及含氟精細化學品四大產品系列。目前，全世界氟化工產品已達千種以上，隨著科學技術的進步，各種性能優異的氟化工新產品還會不斷出現，應用領域也會越來越廣，市場應用前景廣闊。

1 含氟產品及其應用

1.1 無機氟化鹽

無機氟化鹽主要包括氟化鋁、冰晶石、氟化鈉、氟化鉀、氟化銨等常規氟化鹽以及六氟磷酸鋰等電子產品。

冰晶石用作鋁電解工業的助熔劑。氟化鈹和氟化鋁由于結構上與磷酸根相類似常被用為酶抑制劑，通常用于抑制磷酸酶，例如絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶。氟化鈉、氟硅酸及其鹽氟硅酸鈉常被用于預防齲齒、飲水加氟及其他口腔衛生產品中。

作為電子產品的六氟磷酸鋰是鋰離子電池在未來很長一段時間內不可替代的電池電解質。鋰離子電池具有安全高效，比能量高，且無毒害，循環使用的壽命長等優點，在能源日益枯竭和信息技術高度發達的現代社會，鋰離子電池在便攜式電子設備、電動汽車、空間技術、國防工業等有越來越大的需求，應用前景廣闊。氟化物電池正處在研究階段，未來或許將替代鋰離子電池。國外媒體報道稱，氟化物電池的續航理論上可以比鋰電池續航提升10倍。

1.2 含氟氣體及其應用

含氟氣體包括純氟氣、三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫等。我國含氟特種氣體已有十幾個品種。氟氣由于活性高、危險性大，常在氟氣中適量加入氮氣或氦氣作緩解劑，氟氮、氟氦配比氣及三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫等是優良的電子蝕刻劑。還可用氟氣制成高活性的ClF3和BrF3以及比較溫和的IF5等較易貯存的強氧化性的氟化劑代替氟氣進行氟化反應。

用氟改性的產品很多，例如氟化鈾UF6，用于氣體擴散法分離和濃縮鈾的同位素。氟化石墨是極優良的固體潤滑劑和高能蓄電池的陰極材料，不受環境氣氛影響。氟化瀝青的表面能

比塑料王聚四氟乙烯還低，是優良的疏水、抗油材料，可用于船用防污涂料、防水容器、脫模劑、氟化材料的粘結劑、清潔劑、電子元件探測劑和焊接的保護氣氛以及高真空油，電子絕緣油和非可燃潤滑材料等。氟化纖維通過控制其C-F鍵性質和電子狀態可以用作絕緣體、電池活性物質、輕質高導電性物質等。塑料容器表面氟化使容器內壁上多了一層聚氟材料層使溶劑滲透最小化。

1.3 氟氯烴

氟氯烴是一類物質的總稱，包括CFC、HCFC、HFC等4類，主要是甲烷、乙烷和丙烷的鹵代烴，常用作制冷劑、發泡劑和清洗劑，應用領域廣泛，例如家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等，氟利昂可以在強烈紫外線的作用下發生分解，釋放出氯原子，氯原子可以使臭氧分子加速反應生成氧氣分子，使臭氧層不斷被破壞，臭氧層可以吸收大部分的紫外線，是地球的保護層，一旦被破壞，到達地球表面的紫外線就會增加，人類健康和生態環境就會受到威脅。目前地球上已出現很多臭氧層空洞，有些臭氧層空洞的面積漏洞甚至超過了超過非洲。現今世界公約已經強制規定禁止生產和使用CFC類制冷劑,其它氟氯烴的生產和使用也受到限制。

1.4 含氟聚合物

含氟聚合物主要包括氟樹脂與氟橡膠兩大類。

氟樹脂容易讓人聯想到被稱為塑料王的不粘鍋涂層材料聚四氟乙烯，實際上氟樹脂的品種和應用很廣，其產品主要包括聚四氟乙烯和熱塑性氟樹脂聚全氟乙丙烯、聚偏氟乙烯、可熔性聚四氟乙烯、聚四氟乙烯一乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚三氟氯乙烯一乙烯共聚物、聚氟乙烯等，以及全氟離子交換膜、全氟聚酰亞胺、軟質氟樹脂、透明熱塑性氟樹脂等一些新型功能性的特種氟樹脂，氟樹脂因其極優異的耐高低溫、耐候性、化學穩定性、潤滑性、不粘性和絕緣性使得它在生產生活、醫療器械和航天軍工等各種領域都有廣泛的應用。

氟橡膠包括氟橡膠、四丙氟橡膠、氟硅橡膠、氟化膦腈橡膠、氟醚橡膠和含氟熱塑性彈性體等，也有極好的耐候性和化學穩定性，應用于航空、宇航、汽車、石油、化工、機械、儀器儀表等工業領域。

以氟碳樹脂為主要成膜物質配制而成的氟碳建筑涂料，其耐久性和耐候性在目前所有建筑涂料中是最好的，故有“超耐候性建筑涂料”之稱。

1.5 含氟精細化學品

含氟精細化學品包括含氟醫藥、含氟農藥、含氟中間體、含氟染料、氟碳表面活性劑、含氟整理劑、惰性物質和含氟溶劑及其他含氟精細化學品等。含氟藥物具有獨特的生理活性和高選擇性，廣泛應用于醫藥和農藥。含氟染料的光澤艷度、耐曬、耐水、耐有機溶劑的性能較高。含氟機中間體主要用于制藥行業的原料藥生產中，新型抗感染藥，如環丙沙星、諾氟沙星、莫西沙星、左氧氟沙星、氧氟沙星等，都是用含氟中間體生產出來的。氟碳表面活性劑用作纖維整理劑，消泡劑、脫模劑、金屬表面處理劑、焊藥助熔劑、電鍍浴添加劑、石油開采滲透劑、滅火劑等。

2 氟化學工業的發展前景

氟化工是以螢石作為基礎原料的化學工業。氟化工產品因其獨特而優異的性能，在化工、電子、醫藥、生物、機械、航天、軍工等各個領域中的應用越來越廣泛。在各類氟化工產品中，除氟氯烴的生產和應用已經受到嚴格的限制，氟樹脂產品的生產與應用已經較成熟，增長有限，氟橡膠和氟涂料則將隨著汽車的普及，建筑、化工產業的增長而增長；而含氟精細化學品和含氟電子產品的開發與應用是氟化工中很好的轉型升級的項目，最有發展前景。

[1]氟化工產業鏈分析研究報告.2013,10.

[2]全球氟化工產品發展趨勢有機硅氟資訊[J].2006（8）.

[3]王杏田 中國無機氟化工五十年發展 無機鹽工業[J].2011（3）.

宋秀云（1981-），女，漢族，籍貫山東，碩士研究生，中學一級教師，高中化學。