全氟膜的安全操作和使用

1、全氟膜的安全操作和使用（中文）介绍编写该手册的目的是为了给杜邦全氟膜的安全操作和使用提供指导。在全氟 膜用于高温环境以前应该审核完所有的内容。对于一般条件下的氟聚合树脂的使 用，可参照塑胶产业协会出版的“含氟聚合物安全操作指南”。全氟膜是由四氟乙烯和含磺酸基团的单体组聚合而成。其安全因素主要取决 于热量和聚合物氧化分解的产物。全氟膜以碳氟为主链，其全氟侧链上包含着一个磺酸基团。其化学结构如下:FICIF-FIcIF H- f 6FIcIOR IS聚四氟乙烯相似的结构如下:FIcIFFICIFFCFFIcIF全氟膜相对于聚四氟乙烯有着特别的化学稳定性和热力学稳定性。聚四氟乙 烯是疏水性最强的物质

2、之一，而全氟膜是亲水性最强的物质之一。即使在室温下， 它们也能迅速的吸收水和一些极性有机物，其总量大小取决于磺酸基团的数量。 聚四氟乙烯具有化学惰性，全氟膜是强高分子酸，它能和有机碱以及无机碱发生 反应。而聚合物上的磺酸基团基本稳固在含氟聚合物有机质上。因此，膜可以接 触皮肤而不会造成刺激。由于全氟膜技术的发展，几千米长的膜已经被用于许多领域。在此期间，并 没有由于操作或者暴露产品而造成伤害的案例。摄入Sfi全氟膜中的全氟磺酸聚合物被口服时表现出非常低的毒性。半致死量超过 20000mg/kg相对于人体体重。皮肤接触用兔子测试时，全氟膜中的全氟磺酸共聚物对皮肤没有刺激。该实验设计是 为了确定这

3、些材料的皮肤刺激性和致敏性，同样也在志愿者身上进行。结果表明， 对于非服装业的膜的正常使用预期不会有不寻常的皮炎危害。然而，对于部分个 体，长时间的接触可能会对皮肤有刺激。高温下的全氟膜几乎无一例外，在高温环境中，这些物质分解时有烟气产生，好比全氟磺酸， 四氟乙烯和其他塑料，从健康和安全的角度来说，这些烟气是很令人讨厌的。然 而，四氟磺酸和其他含氟聚合物在高温时比其他大多数热溯性塑料更耐分解。在无水环境中全氟膜的最高持续操作温度为175C。在含水或有机溶剂中， 最高温度更高，比如，已经证实在含水系统220到240C时，全氟膜可稳定数日。 聚合物烟热暴露于全氟膜热分解产物中可能造成暂时的类似于感

4、冒的症状。这种症状在 几小时内一般不会产生，而且产生后的24到48小时就会消退，甚至不需要治疗。 观察表明，对于其他聚四氟乙烯这种疾病发作并没有持续效果，而且效果不会累 积。这种疾病在暴露在烟气中会发作，而烟气来自处于250C以上高温的聚合物， 或者来自于吸烟，或者来自于被聚合物污染的烟草。热分解产物全氟磺酸聚合物的废水的组成是用杜邦公司标准的热敏废水红外分析设备， 在下列条件下测定的：空气环境下，流速13ml/min，取样0.5g。样品在不锈钢 管中先以10C/min的速度加热到200C,再以20C/min的速度升到400C，放置 20分钟，总共运行时间大约75分钟。结果如下所示：全氟磺酸聚

5、合物的分解产物组分转变温度C每克样品中含量/mgSO228015CO230030HF400-*CO4003RfCOF40010*COF24003COS400微量RfOH400微量*显著水平，但是不能计算，因为HF与管发生反应吸附*混合产物对废水进行重复的红外扫描得到每个产物近似的转变温度，含量则是通过收 集1米红外管内的气体并分析其光谱测定的。加热全氟膜时通风设备的建议全氟膜不适合采用熔融加工。在变得足够不稳定可以塑造成形前，膜的热分 解就开始了。不过，有时通过热封膜和制成薄片来形成管、袋等也令人满意。在 热密封过程中，温度在300C范围内会遇到短暂的间隔，只有少数材料会接触到 分解温度。当全

6、氟膜在高温下暴露或使用时，良好的安全条例要求使用充分的通风设 备，以防止吸入刺激性的、有毒的烟和可能排出的气体。在工作区域人员通常要 求的通风设备可能不会满足所有操作。因此，在工作区域，无论何时全氟膜加热到150C以上，除了通常的通风设 备外，建议使用一个区域性的排气通风系统。严格遵守这一做法可以防止人员感 到不适或受伤。可燃性全氟膜不会在空气里燃烧，但是会在氧气高度富集的环境下燃烧。极限氧指 数（LOI）通过“糖果测试”（氧指数测量标准ASTM D2863-77）测得的是95%。 作为燃料，全氟膜相对低的评级。燃烧热大约为5.8MJ/kg （2500Btu/lb），而聚乙 烯的燃烧热是 46

7、 MJ/kg （20000Btu/lb）。可能出现关于全氟膜存储的火灾隐患问题。基本上在所有情况下，无论在存 储还是使用，涉及到的材料相对其他材料来说如此之少，以至于它的存在不可能 明显增加随之而来的导致火灾的机会。数量多时（超过50kg）应该远离易燃材 料存储。在火灾事件中，温度可能会超过全氟膜的分解温度，从而释放出氟化氢和其 它挥发性的含氟聚合物。在这些情况下，人员进入存储或使用区域，应该穿着自 带呼吸装置并且全方位保护的设备，使最小化接触皮肤。这类设备的标准是能对 抗很多类型的火灾。所有类型的化学灭火器都可能用于涉及到材料的火灾。大量 的水也可能用于冷却和熄灭火灾。废物处理关于全氟产品的废物处理的首选办法是在遵从政府管理下进行填埋。材料不 可生物降解，不包含可提取材料，并且在阳光、海水或清水条件下也不会反应。 一个替代办法是焚烧。如果遵循特别注意事项，少量的材料（最多一次10英磅） 可以和普通植物垃圾一起焚烧。在正常有机垃