氟化工产品的发展与应用

氟化工产品的发展与应用

宋秀云(衢州第一中学,浙江 衢州 324000)

氟化学工业是全球密切关注的高新技术产业，上世纪30年代崛起至今，产品品种类层出不穷，已形成了无机氟化物、氟氯烃、氟聚合物及含氟精细化学品四大产品系列。目前，全世界氟化工产品已达千种以上，随着科学技术的进步，各种性能优异的氟化工新产品还会不断出现，应用领域也会越来越广，市场应用前景广阔。

1 含氟产品及其应用

1.1 无机氟化盐

无机氟化盐主要包括氟化铝、冰晶石、氟化钠、氟化钾、氟化铵等常规氟化盐以及六氟磷酸锂等电子产品。

冰晶石用作铝电解工业的助熔剂。氟化铍和氟化铝由于结构上与磷酸根相类似常被用为酶抑制剂，通常用于抑制磷酸酶，例如丝氨酸/苏氨酸磷酸酶。氟化钠、氟硅酸及其盐氟硅酸钠常被用于预防龋齿、饮水加氟及其他口腔卫生产品中。

作为电子产品的六氟磷酸锂是锂离子电池在未来很长一段时间内不可替代的电池电解质。锂离子电池具有安全高效，比能量高，且无毒害，循环使用的寿命长等优点，在能源日益枯竭和信息技术高度发达的现代社会，锂离子电池在便携式电子设备、电动汽车、空间技术、国防工业等有越来越大的需求，应用前景广阔。氟化物电池正处在研究阶段，未来或许将替代锂离子电池。国外媒体报道称，氟化物电池的续航理论上可以比锂电池续航提升10倍。

1.2 含氟气体及其应用

含氟气体包括纯氟气、三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫等。我国含氟特种气体已有十几个品种。氟气由于活性高、危险性大，常在氟气中适量加入氮气或氦气作缓解剂，氟氮、氟氦配比气及三氟化氮、四氟化碳、六氟化硫等是优良的电子蚀刻剂。还可用氟气制成高活性的ClF3和BrF3以及比较温和的IF5等较易贮存的强氧化性的氟化剂代替氟气进行氟化反应。

用氟改性的产品很多，例如氟化铀UF6，用于气体扩散法分离和浓缩铀的同位素。氟化石墨是极优良的固体润滑剂和高能蓄电池的阴极材料，不受环境气氛影响。氟化沥青的表面能

比塑料王聚四氟乙烯还低，是优良的疏水、抗油材料，可用于船用防污涂料、防水容器、脱模剂、氟化材料的粘结剂、清洁剂、电子元件探测剂和焊接的保护气氛以及高真空油，电子绝缘油和非可燃润滑材料等。氟化纤维通过控制其C-F键性质和电子状态可以用作绝缘体、电池活性物质、轻质高导电性物质等。塑料容器表面氟化使容器内壁上多了一层聚氟材料层使溶剂渗透最小化。

1.3 氟氯烃

氟氯烃是一类物质的总称，包括CFC、HCFC、HFC等4类，主要是甲烷、乙烷和丙烷的卤代烃，常用作制冷剂、发泡剂和清洗剂，应用领域广泛，例如家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等，氟利昂可以在强烈紫外线的作用下发生分解，释放出氯原子，氯原子可以使臭氧分子加速反应生成氧气分子，使臭氧层不断被破坏，臭氧层可以吸收大部分的紫外线，是地球的保护层，一旦被破坏，到达地球表面的紫外线就会增加，人类健康和生态环境就会受到威胁。目前地球上已出现很多臭氧层空洞，有些臭氧层空洞的面积漏洞甚至超过了超过非洲。现今世界公约已经强制规定禁止生产和使用CFC类制冷剂,其它氟氯烃的生产和使用也受到限制。

1.4 含氟聚合物

含氟聚合物主要包括氟树脂与氟橡胶两大类。

氟树脂容易让人联想到被称为塑料王的不粘锅涂层材料聚四氟乙烯，实际上氟树脂的品种和应用很广，其产品主要包括聚四氟乙烯和热塑性氟树脂聚全氟乙丙烯、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，以及全氟离子交换膜、全氟聚酰亚胺、软质氟树脂、透明热塑性氟树脂等一些新型功能性的特种氟树脂，氟树脂因其极优异的耐高低温、耐候性、化学稳定性、润滑性、不粘性和绝缘性使得它在生产生活、医疗器械和航天军工等各种领域都有广泛的应用。

氟橡胶包括氟橡胶、四丙氟橡胶、氟硅橡胶、氟化膦腈橡胶、氟醚橡胶和含氟热塑性弹性体等，也有极好的耐候性和化学稳定性，应用于航空、宇航、汽车、石油、化工、机械、仪器仪表等工业领域。

以氟碳树脂为主要成膜物质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”之称。

1.5 含氟精细化学品

含氟精细化学品包括含氟医药、含氟农药、含氟中间体、含氟染料、氟碳表面活性剂、含氟整理剂、惰性物质和含氟溶剂及其他含氟精细化学品等。含氟药物具有独特的生理活性和高选择性，广泛应用于医药和农药。含氟染料的光泽艳度、耐晒、耐水、耐有机溶剂的性能较高。含氟机中间体主要用于制药行业的原料药生产中，新型抗感染药，如环丙沙星、诺氟沙星、莫西沙星、左氧氟沙星、氧氟沙星等，都是用含氟中间体生产出来的。氟碳表面活性剂用作纤维整理剂，消泡剂、脱模剂、金属表面处理剂、焊药助熔剂、电镀浴添加剂、石油开采渗透剂、灭火剂等。

2 氟化学工业的发展前景

氟化工是以萤石作为基础原料的化学工业。氟化工产品因其独特而优异的性能，在化工、电子、医药、生物、机械、航天、军工等各个领域中的应用越来越广泛。在各类氟化工产品中，除氟氯烃的生产和应用已经受到严格的限制，氟树脂产品的生产与应用已经较成熟，增长有限，氟橡胶和氟涂料则将随着汽车的普及，建筑、化工产业的增长而增长；而含氟精细化学品和含氟电子产品的开发与应用是氟化工中很好的转型升级的项目，最有发展前景。

[1]氟化工产业链分析研究报告.2013,10.

[2]全球氟化工产品发展趋势有机硅氟资讯[J].2006（8）.

[3]王杏田 中国无机氟化工五十年发展 无机盐工业[J].2011（3）.

宋秀云（1981-），女，汉族，籍贯山东，硕士研究生，中学一级教师，高中化学。