全氟聚醚油的基础知识（定义、特性及应用(yòng)）

全氟聚醚(Perfluoropolyethers,缩写為(wèi)PFPE)是一种常温下為(wèi)液體(tǐ)的合成聚合物(wù)．作為(wèi)太空机械元器件的润滑剂已有(yǒu)几十年的历史．现在人们对其物(wù)理(lǐ)、化學(xué)性质和摩擦學(xué)特性已有(yǒu)所认识。PFPE润滑剂与烃类润滑剂的分(fēn)子结构基本相似，但在PFPE分(fēn)子中氟原子代替了氢原子，从而以更强的c—F键代替了烃类中的c—H键．并且c—o及c—c强共价键的存在，以及PFPE分(fēn)子中性的特点，使得PFPE具有(yǒu)较高的热稳定性和氧化稳定性以及良好的化學(xué)惰性和绝缘性质。分(fēn)子量较大的PFPE还具有(yǒu)低挥发性、较宽的液體(tǐ)温度范围及优异的粘枯度—温度特性。此外，PFPE聚合物(wù)的主要物(wù)理(lǐ)化學(xué)性质还包括：剪切稳定性、生物(wù)惰性、低表面能(néng)，良好的润滑性及与塑料、金属和人造橡胶的相容性等。

全氟聚酸油的特性

     全氟聚醚的主链是由—CF2—O—CF 2—这样的醚链构成，与—CF2CF2CF2—的全氟烯烃链不同，它具有(yǒu)可(kě)挠曲性，玻璃化温度低，共液體(tǐ)温度范围(凝固点到沸点)极宽。另一方面由于氟元素具有(yǒu)较强吸電(diàn)子效应而使聚合物(wù)不显醚的性能(néng)，所以具有(yǒu)很(hěn)好的耐热性，化學(xué)稳定性、氧化安定性和完全不燃性。

     然而，这种物(wù)质缺乏吸湿性，且在有(yǒu)机溶剂中也不溶解，仅在全氟油或氟隆113(三氛三氟乙烷)中具有(yǒu)互溶性。这种性质使它对塑料及橡胶几乎不会产生有(yǒu)害的影响。

   据报道，全氟聚醚的比重较大，表面张力和折光率却很(hěn)低，具备全氟化合物(wù)的特征，是一种透明度很(hěn)高的油类物(wù)质。对小(xiǎo)鼠进行口服急性毒性试验的LD56值非常高，且在生物(wù)體(tǐ)内无积聚性，因此几乎无毒。然而在发生分(fēn)解时，则会产生极毒的物(wù)质。对于预计会发生分(fēn)解的环境下使用(yòng)时，必需安装换气设备，切不可(kě)因為(wèi)这种氟油具有(yǒu)一定的稳定性而掉以轻心。

    下面将具體(tǐ)说明全氟聚醚油的特性。

     耐热性和氧化安定性

     全氟聚醚油虽然具有(yǒu)不燃性，但是暴露在空气中使用(yòng)时，超过400℃就开始慢慢分(fēn)解。在氧化安定性试验中，分(fēn)解后产生极高的发热温度，这一点完全不具备醚的性质。

     化學(xué)稳定性

全氟聚醚油对腐蚀性极强的酸、碱、氧化剂等即使在高温条件下仍然很(hěn)稳定。对有(yǒu)机碱及路易斯酸表现以轻度的不稳定倾向，这是全氟聚醚所特有(yǒu)的通性，也是醚键位的不足之处。但在常温下，只有(yǒu)用(yòng)金属钠和液氨才促使其分(fēn)解，除此之外，对其它所有(yǒu)化學(xué)品都比较稳定。

     粘—温特性

    全氟聚醚油的粘度指数為(wèi)150----400(分(fēn)子量越大的油，其粘度指数也越大)，与矿物(wù)油相比有(yǒu)较大的优越性

     蒸汽压—温度特性

     全氟聚醚油的分(fēn)子量大且流动点低，润滑油从低温到高温都显示出了很(hěn)低的蒸汽压。

     润滑特性

     据报道，全氟聚醚油呈现低的摩擦系数与高的耐荷重性和良好的润滑性。从法莱克斯(Fal ex)试验机的试验结果说明，S—20在1200磅时出现烧结现象，略优于一般矿油。S—65以上的高分(fēn)子型润沿油，在3000磅压力下也没有(yǒu)出现烧结。根据润滑理(lǐ)论分(fēn)析，这可(kě)能(néng)是由于全氟聚醚也具有(yǒu)极性，能(néng)吸附于金属表面之故。

     粘度—压力关系

     从摩擦學(xué)的观点出发，润滑剂的粘度—压力关系非常重要。高速铀承的连续运转依赖于其上形成的弹流润滑(EHD)膜，影响EHD膜形成的两个物(wù)理(lǐ)因素為(wèi)：绝对粘度和粘压系数。绝对粘度受分(fēn)子质量和结构的影响，而对于高分(fēn)子量的PFPE流體(tǐ)而言，粘压系数值只与PFY2的分(fēn)子结构有(yǒu)关.

     热—氧化稳定性

     在无有(yǒu)效催化剂的情况下，即使有(yǒu)氧存在，PFPE在270—300℃的范围内仍很(hěn)稳定，而某些催化剂或抑制剂的存在则会改变PFPE的热稳定极限和降解速率。

全氟聚醚润滑油的应用(yòng)

      PEPF润滑剂能(néng)够满足机械上业和汽車(chē)工业中高温和高负荷的应用(yòng)要求，高度的稳定性和良好的抗磨损能(néng)力使得PEPF油和脂可(kě)作為(wèi)長(cháng)使用(yòng)周期、苛刻操作工况下的润滑剂。因此尽管PEPF的价格比较高，仍作為(wèi)润滑剂在工程和工业中也得到了广泛的应用(yòng)，主要沙及列如下一些领域。

(1)    化學(xué)工业：PFPE被作為(wèi)工作流體(tǐ)应用(yòng)于各种真空泵〔旋转泵、涡轮分(fēn)子泵和蒸汽扩散泵)上；操作环境中有(yǒu)腐蚀性气體(tǐ)(如：液氧和气氧、卤素、硫酐等)存在时，PFPE被作為(wèi)压缩机和阀门的润油。

(2)    電(diàn)子工业：利用(yòng)等离子刻蚀、LPCVD和等离子培植等技术来生产半导體(tǐ)时要用(yòng)到一些真空机械泵，而将PFPE作為(wèi)真空机械泵的润滑油取得厂满意的效果o

(3)    机械工业：PFPE常常作為(wèi)高温和化學(xué)稳定的多(duō)孔金属轴承、传送带、造纸和纺织机械的润滑油，当用(yòng)作塑料轴承润滑油时，它的抗磨损能(néng)力大大提高，当一些机電(diàn)设备(像電(diàn)流接触器、开关按钮和滑动電(diàn)接触器等)中需要良好的润滑和抗電(diàn)弧时也常常要用(yòng)到PFPE润滑油。

(4)    核丁业：在UF6 的浓缩車(chē)间，当温度高于130℃时要求润滑剂能(néng)抵抗UF6的化學(xué)冲击，而且还要求绝对干燥、无尘和低蒸汽压，PEPE是此种工况条件中唯一被允许可(kě)作為(wèi)超离心轴承润滑肪润滑油。

(5)    航天工业：由于PFPE具有(yǒu)较宽的液體(tǐ)温度范围、低蒸发性、高静态粘度、非常低的蒸汽压、低流动温度和良好的高压润滑性使其在航天工业中得到了广泛的应用(yòng)。

磁介质工业：低摩擦系数、低挥发性和良好的绝缘性使得PFPE可(kě)作為(wèi)汁算机、录像、自动记录装置等仪器上硬盘、磁带及其它磁记录介质的润滑剂。