氟產(chǎn)品應用翻新花樣
發(fā)布時間：2018-10-09 來源：中國化工報 分享到：
近年來，我國氟化工行業(yè)保持快速增長，成為世界最大的氟化工初級產(chǎn)品生產(chǎn)國和出口國，但同時，由于應用技術的滯后，我國又是氟化工深加工產(chǎn)品的主要進口國。隨著我國氟化工企業(yè)面向下游開發(fā)步伐的加快，已在能源、通信、特種材料等新的應用領域研創(chuàng)出更多的氟化工深加工產(chǎn)品。在近日召開的2018年氟化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上，氟產(chǎn)品的創(chuàng)新應用成為最大亮點。
氟電池材料：提高鋰電能量密度
在鋰電池應用中除了傳統(tǒng)的電解質(zhì)材料如六氟磷酸鋰外，我國氟化工企業(yè)也在研發(fā)更多用作鋰電池正、負級的氟材料。
多氟多化工股份有限公司副總經(jīng)理薛旭金表示，氟的加入既有助于充分發(fā)揮材料本身的性能，同時也能很好地提升材料的安全性能，這對于打造更高能量密度的電池體系來講非常有意義，可以預期，氟材料在鋰電領域未來會有很大的應用空間。
薛旭金介紹，氟用作正極材料有三種：一是作為改性物質(zhì)摻雜，如將AlF3摻雜在LiMn2O4及LiNixCoyMn2O2，能夠改善材料的結構穩(wěn)定性和循環(huán)壽命，提高固相離子擴散;二是對正極材料進行氟化或表面氟化物包覆處理，如用F2、ClF3及NF3等對正極材料進行表面處理，這樣可以促進鋰離子嵌入與脫出，減少電解液氧化，在充放電過程中使材料表面結構更穩(wěn)定;三是采用Li2CoPO4F、Li2NiPO4F等含氟正極材料，這些材料具有很高的理論比容量和充放電電壓，發(fā)展?jié)摿薮蟆?/span>
對于負極材料的氟化，薛旭金表示：“氟對負極材料表面進行改性處理，可以生成人工SEI層，能提高鋰金屬界面的穩(wěn)定性?！?/span>
在電解液中，LiPF6是目前技術條件下比較成功的商用鋰鹽，但由于LiPF6熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性較差，對進一步提高動力和儲能電池的安全性能及循環(huán)性能等有著不可忽視的阻礙作用。
薛旭金認為，氟還可以用作電解液的添加劑。比如LiDFOB和LiBF4，其熱穩(wěn)定性好，可作為LiPF6電解液的添加劑，形成較穩(wěn)定的SEI膜，提升電池性能，但合成工藝和提純難度大是制約這兩種材料發(fā)展的主要原因。
聚四氟乙烯：高頻通信系統(tǒng)支撐材料
隨著聚四氟乙烯(PTFE)的商品化生產(chǎn)和通信技術的發(fā)展，超高速、超高頻微波技術被廣泛應用，聚四氟乙烯作為優(yōu)異的高分子材料已越來越多地出現(xiàn)在電纜通信、微波通信和光纖通信等高頻通信系統(tǒng)中。
山東東岳高分子材料有限公司總工程師陳越表示，聚四氟乙烯已經(jīng)在通信行業(yè)的特殊材料——微波覆銅板上得到廣泛應用，其技術的發(fā)展趨勢主要有以下方面：提高板材性能，降低生產(chǎn)成本;打造極低熱膨脹系數(shù)的PTFE覆銅板;賦予板材良好的高熱傳導性;極低介電常數(shù)的PTFE覆銅板;多層板用粘結片的開發(fā)。
聚四氟乙烯同樣能夠應用在電線電纜通信系統(tǒng)。其中，微波低損耗電纜屬于射頻電纜領域的高技術含量產(chǎn)品。陳越介紹，由安徽宏源特種電纜集團有限公司制造的電纜選擇了復合絕緣形式，即內(nèi)絕緣為聚四氟乙烯薄膜，外絕緣為微孔發(fā)泡聚四氟乙烯。該系列電纜將大量應用于通信、跟蹤、警戒、電子對抗、導航等系統(tǒng)無線電信號的傳輸。
陳越還介紹了聚四氟乙烯在光纖水聽器中的應用。光纖水聽器是一種應用于水下安防、地震預測、海洋石油和天然氣勘探等的水下探測技術。聚四氟乙烯是高聚物中憎水性最好的一種理想包覆材料，能夠避免海水中的離子滲透到長期置于海水環(huán)境的光纖材料中，不會引起激光束的衰減，保證了單模傳輸?shù)臈l件。
氟化工產(chǎn)品:改善聚酰亞胺材料性能
聚酰亞胺(PI)由于其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、機械及電性能在當前受到高度重視，它可以作為特種材料用于波導、絕緣、高模量纖維等領域。但PI最大的缺點是難溶、難熔，不易加工，且生產(chǎn)成本高，這些缺點限制了PI的應用。
遼寧科技大學胡君一教授認為，含氟聚酰亞胺可以顯著改善PI的溶解性，并賦予PI更優(yōu)異的物理化學性質(zhì)及光、電及氣體分離等功能，使其在電子工業(yè)、廣播通訊、航空航天以及氣體分離等領域具有獨特優(yōu)勢和廣闊開發(fā)前景。
胡君一所在團隊主要研究2-氯-5-硝基三氟甲苯在透明PI膜(CPI膜)上的應用，其研發(fā)的CPI膜產(chǎn)品全光透過率90%，具有低介電常數(shù)、較高的物理強度等特性，綜合技術達到國際先進水平。
據(jù)悉，奧克集團股份有限公司已與遼寧科技大學簽訂了高性能聚酰亞胺(膜)及其單體材料產(chǎn)業(yè)化示范項目戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，并于2018年成立了遼寧奧克華輝新材料有限公司，計劃在2019年建成百噸級原料生產(chǎn)基地，2020年建成百萬平方米無色透明聚酰亞胺薄膜生產(chǎn)線，該項目2-氯-5-硝基三氟甲苯的年使用量在240噸以上。
