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需求背景

随着我国电子工业和新型产业的发展，全氟聚醚在国内的应用领域不断拓展，如液晶屏防指纹保护、水下密封电子连接器装备、永久性地缝填充物、全氟聚醚与锂盐混合后作为稳定锂电池的电解质，以及作为韧性改性剂作用于高端新材料领域中等。对于高端全氟聚醚类材料，许多关于其应用行为都属于商业机密，其昂贵的生产成本也限制了它的广泛应用。因此，利用现有的氟化工资源，加快对高附加值全氟聚醚类材料的研究与开发，降低生产成本，扩大工业化生产力度，成为满足国内高端全氟聚醚类材料市场需求的关键。

本项目拟通过开发全氟聚醚类新材料，拓宽其在高端领域的应用，并为开发高附加值的全氟聚醚衍生产品提供思路，拟开展的技术有：

（1）新型全氟聚醚类材料工艺研究，包括全氟聚醚聚合物及其功能复合材料等；

（2）对全氟聚醚进行改性研究，优化结构设计、提升应用性能发挥、拓宽应用领域，降低生产成本。

需解决的主要技术难题

利用现有的氟化工资源，加快对高附加值全氟聚醚类材料的研究与开发 PFPE润滑剂与烃类润滑剂的分子结构基本相似，但在PFPE分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分子中性的特点，使得PFPE具有较高的热稳定性和氧化稳定性以及良好的化学惰性和绝缘性质。分子量较大的PFPE还具有低挥发性、较宽的液体温度范围及优异的粘度—温度特性。此外，PFPE聚合物的主要物理化学性质还包括：检测稳定性、生物惰性、低表面能，良好的润滑性及与塑料、金属和人造橡胶的相容性等。

期望实现的主要技术目标

（1）完成全氟聚醚的连续生产工艺研究和应用技术研究，三废排放符合国家标准；

（2）生产成本低于同行业平均水平，实现规模化生产；

（3）产品指标优于国外生产企业。    

需求解析

解析单位：“科创中国”纳米技术专业科技服务团（上海市纳米科技与产业发展促进中心） 解析时间：2023-11-21

李小丽

上海市纳米科技与产业发展促进中心

研究员

综合评价

全氟聚醚是一类比较特殊的全氟高分子化合物，用作军事、航天和核工业等尖端领域的极为可靠的润滑剂已有几十年的历史。如今全氟聚醚广泛应用于化工、电子、电器、机械、核工业、航空航天领域。对于高端全氟聚醚类材料，多数依赖进口，许多关于其应用行为都属于商业机密，其昂贵的生产成本也限制了它的广泛应用。因此，利用现有的氟化工资源，加快对高附加值全氟聚醚类材料的研究与开发，是国内高端全氟聚醚类材料发展的关键。 开发全氟聚醚类材料可以利用光催化聚合法在低温下通过紫外光照射氧化聚合得到Y型和Z型的聚醚；也可以通过阴离子聚合法以全氟环氧丙烷为原料，在非质子溶剂中以氟离子为催化剂，得到含酰氟端基的全氟环氧丙烷齐聚物，其活泼酰氟端基再经稳定化处理可得全氟聚醚，分子结构为K型、D型。同时在此基础上也可以对其功能复合材料进行探索研究。该技术开发成功可突破国内全氟聚醚类新材料的“卡脖子“困境，对全氟聚醚广阔的应用发展具有推动作用。

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