特氟龙PTFE性能简介

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特氟龙PTFE性能简介

PTFE 中文名称为聚四氟乙烯,英文名:Poly tetra fluoro ethylene ptfe 

  PTFE生产方法   特氟龙基本类型:·特氟龙PTFE   ·特氟龙FEP   ·特氟龙PFA   ·特氟龙ETFE   经过特氟龙涂装后,具有以下特性:   1、不粘性,   2、耐热性,   3、滑动性,   4、抗湿性,   5、耐磨损性,   6、耐腐蚀性,   化学性质绝缘性,   耐高低温性,   自润滑性,   表面不粘性,   不燃性,   物理性质:   PTFE(聚四氟乙烯)的应用: 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用   1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用   3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用   4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用   5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的应用

制品常见缺点

  [1](1) PTFE只能采用模压、挤出工艺制作简单的制品,成型较困难,复杂制品必须由后期机床加工,这就限制了产品的生产效率,加工过程中,材料浪费过大。   (2)聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变),这给它的应用带来一定的限制。如当PTFE用作密封垫时,为密封严密而把螺栓拧得很紧,以致超过特定的压缩应力时,会使垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁。这些缺点可通过加入适当的填料及改进零件结构等方法来克服。   (3)聚四氟乙烯的熔体粘度很高,在高温下也不流动。它在熔点(327)以上,熔体粘度达到1 010 Pa.s,即使加热到分解温度也不流动,这就使它不能采用一般热塑性塑料的成型方法,而要采用类似粉末冶金那样的烧结方法成型。   (4)PTFE具有突出的不粘性,限制了其工业上的应用。它是极好的防粘材料,这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难。   (5)PTFE的导热系数低,导热性能较差,这不仅妨碍它用作轴承材料,而且使得制造厚壁制品时不能淬火。   (6)PTFE的线膨胀系数为钢的10~20倍,比多数塑料大,其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。在应用PTFE时,如果对这方面性能注意不够,很容易造成损失。   (7)400以上加热时,聚四氟乙烯的裂解速度逐渐加快,分解产物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟环丁烷。在475 以上,分解产物有极少量剧毒的全氟异丁烯。注意加热温度不能超过400,且实验室要有良好的通风系统,利于排除毒性气体。

生产方法

  聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在4080℃,326千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。

基本类型

  ·特氟龙PTFE   PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260连续使用,具有最高使用温度290-320,极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。不能注塑,可以挤压成型或做涂料。   ·特氟龙FEP   FEP 或者 F46(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜,具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性,最高使用温度为200,熔点为270,可以注塑,挤压成型。   ·特氟龙PFA   PFA(过氟烷基化物)不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260,更强的刚韧度,特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。 可以适合任何工艺。   ·特氟龙ETFE   ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物,该树脂是最坚韧的氟聚合物,可以形成一层高度耐用的涂层,具有卓越的耐化学性,并可在150下连续工作。可以注塑,挤压成型或做涂料。   经过特氟龙涂装后,具有以下特性:   1、不粘性:   几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。   2、耐热性:   特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300,一般在240~260之间可连续使用,具有显著的热稳定性,它可以在冷冻温度下工作而不脆化,在高温下不融化。   3、滑动性:   特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化,但数值仅在0.05-0.15之间。   4、抗湿性:   特氟龙涂膜表面不沾水和油质,生产操作时也不易沾溶液,如粘有少量污垢,简单擦拭即可清除。停机时间短,节省工时并能提高工作效率。   5、耐磨损性:   在高负载下,具有优良的耐磨性能。在一定的负载下,具备耐磨损和不粘附的双重优点。   6、耐腐蚀性:   特氟龙几乎不受药品侵蚀,可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”(teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性,但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为9095%,熔融温度为327342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19时,形成13/6螺旋;在19发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。 它在250的温度下不熔化,在-260的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常,连冰都比不过它;它绝缘性能特别好,报纸厚的一层薄膜,便足以抵挡1500V的高压电。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在4080℃,326千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。 应用 聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等。

化学性质

  绝缘性:   不受环境及频率的影响,体积电阻可达1018欧姆·厘米,介质损耗小,击穿电压高。   耐高低温性:   对温度的影响变化不大,温域范围广,可使用温度-190~260   自润滑性:   具有塑料中最小的摩擦系数,是理想的无油润滑材料。   表面不粘性:   已知的固体材料都不能粘附在表面上,是一种表面能最小的固体材料。 耐大气老化性,耐辐照性能和较低的渗透性:长期暴露于大气中,表面及性能保持不变   不燃性:   限氧指数在90以下。

物理性质

  聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度,耐低温—在-100度时仍柔软;耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂;耐气候—塑料中最佳的老化寿命;高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害—具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料。聚四氟乙烯材料,广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。 产品:聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为 20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为9095%,熔融温度为327342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19时,形成13/6螺旋;在19发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。 虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260370420时的失重速率(%)每小时分别为1×10-44×10-39×10-2。可见,聚四氟乙烯可在 260长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。 力学性能 它的摩擦系数极小,仅为聚乙烯的1/5,这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。 ●力学性能: 抗拉强度 σb (MPa)20.727.5 伸长率 δ5 (%)250350 冲击韧性值 αk (J/cm2):带缺口:16.1; 无缺口:>98.1 拉伸弹性模量 (MPa):≥3.92 硬度 5065D ●热性能: 热变形温度 1.86MPa:55; 0.46MPa:120 马丁耐热温度 250 连续使用温度 250 燃烧性 :自熄 聚四氟乙烯在-196260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的溶剂,只在300以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。 电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。

应用

  PTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。   1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用   PTFE建筑膜材,比如TACONIC公司生产的SOLUS系列产品,已经广泛应用在大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、站台等。 重量轻 它的重量只是传统建筑材料的一小部分   强度高 玻璃纤维是纺织布料中强度最高的,它甚至比同一直径的钢丝还要牢固   柔韧性 不同与大多数固体建筑材料, 柔软的Solus产品可被拉伸成各种动态的弧线形状   透光性 通过内外表面的均匀透光,就形成了柔和的散射光线   低维护 在织布使用期限内,只需做极少量的清洁工作。因为织布表面的不粘性强,同时又是绷紧的, 所以雨水会把尘土冲洗掉   表面完全惰性化 恶劣的环境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用   可焊接性 每个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。焊缝的强度会大于织布本身   使用期限长 在其使用期内,PTFE 涂层的玻璃织布几乎无退化。目前, Solus织布估计可使用至少25   防火性能 Solus织布取得A级防火评估,同时它依然保持很强的透光性   2、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用   由于橡胶、玻璃、金属合金等材料在耐腐蚀方面存在缺陷,难以满足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境,由此造成的损失相当惊 。而PTFE材料以其卓越的耐腐蚀性能,业已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。其具体应用包括:输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管,轧钢机高压油管,飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道,精馏塔、热交换器,釜、塔、槽的衬里,阀门等化工设备。 密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐蚀要求高,使用温度高于100的密封件。如机器、热交换器、高压容器、大直径容器、阀门、泵的槽形法兰的密封件,玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封件,轴、活塞杆、阀门杆、蜗轮泵、拉杆的密封件等等。 2、聚四氟乙烯(PTFE)的低摩擦性能在载荷方面的应用 由于有的设备的摩擦部分不宜加油润滑,比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油沾污, 就使填充PTFE材料成为机械设备零件无油润滑(直接承受载荷)的最理想材料。这是因为该材料的摩擦