文章詳情
聚四氟乙烯基本常識整理匯總
日期：2024-12-26 00:06
瀏覽次數(shù)：3469
摘要：
聚四氟乙烯基本常識整理匯總
在氟塑料中，聚四氟乙烯消耗*大，用途*廣，它是氟塑料中的一個重要品種。聚四氟乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)是把聚乙烯中全部氫原子被氟原子取代而成。, k6 T. t& k" D9 \) i- u$ {1 D0 U) r& Q/ b:O
產(chǎn)品名稱： 聚四氟乙烯
英文名：Polytetrafluoroethylene
別 名：PTFE;鐵氟龍;特氟龍;teflon;特氟隆;F4;塑料**;テフロン(日語)【英文縮寫為PTFE，商標(biāo)名Teflon?，中文譯名各地不同：大陸譯為特富龍?，香港譯為特氟龍?，臺灣譯為鐵氟龍?】5 D) `6 I! y# f# @% a6 `# x- @
' I! `1 C5 b' q. [- t,s
分子式： [CF2CF2]n
t6 K" m
; @( @& C% _1C
生產(chǎn)方法：聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的，用以分散反應(yīng)熱，并便于控制溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2壓力下進(jìn)行，可用無機(jī)的過硫酸鹽、有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。
用 途：可制成棒、板、管材、薄膜及各種異型制品，用于航天、化工、電子、機(jī)械、醫(yī)藥等領(lǐng)域。; ~1 _2 e {7 W
! S0 q" Y% k2 a3U
備 注：
聚四氟乙烯[PTFE,F4]是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能*佳材料之一，因此得"塑料王"之美稱。它能在任何種類化學(xué)介質(zhì)長期使用，它的產(chǎn)生解決了我國化工、石油、制藥等領(lǐng)域的許多問題。聚四氟乙烯密封件、墊圈、墊片. 聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂模塑加工制成。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學(xué)腐蝕與耐溫優(yōu)異的特點，它已被廣泛地應(yīng)用作為密封材料和填充材料。
具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和**的耐化學(xué)腐蝕能力，如耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等，有突出的耐熱、耐寒及耐摩性，長期使用溫度范圍為-200-+250℃，還有優(yōu)異的電絕緣性，且不受溫度與頻率的影響。此外，具有不沾著、不吸水、不燃燒等特點。懸浮樹脂一般采用模壓，燒結(jié)的辦法成型加工，所制得的棒、板或其他型材還可進(jìn)一步用車刨、鉆、銑等機(jī)加工方法加工。棒材再經(jīng)車削牽伸可制成定向薄膜。
聚四氟乙烯(PTFE)特性：1.強(qiáng)度(高強(qiáng)度-重量比); q# L3 m" P: f7 P0 \#V
2.化學(xué)惰性 - \% `6 Z+ {! u'L8 {
3.生物適應(yīng)性
4.高熱阻 5 O$ C0 [3 g3 i+ P+ E8 M6g
5.嚴(yán)酷環(huán)境中的高化學(xué)阻抗
6.低可燃性
7.低摩擦系數(shù)
8.低介電常數(shù) 0 c+ e4 z" f! T, e& r* D
9.低吸水性 6 m' i9 a& J#m% }9 f" ~8 o' S
10.良好的風(fēng)化屬性
' @5 Y) H
詳細(xì)介紹:
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。商品名為“特氟隆”（teflon)。被美譽(yù)為“塑料**”。聚四氟乙烯的基本結(jié)構(gòu)為.- CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -.聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的,它本身對人沒有毒性，但是在生產(chǎn)過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認(rèn)為可能具有致癌作用。
聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬，高的達(dá)一千萬以上，一般為數(shù)百萬（聚合度在104數(shù)量級，而聚乙烯僅在103）。一般結(jié)晶度為90～95％，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由于氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時，形成13/6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。
; ?9 C8 a" z+Z
化學(xué)性質(zhì):& k, o9 X1 w1 N
" }, |9 E) x'R
聚四氟乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)是把聚乙烯中全部氫原子被氟原子取代而成。它的分子式為：
[' G" V
PTFE分子中F原子把C-C鍵遮蓋起來而且C-F鍵鍵能高特別穩(wěn)定，除堿金屬與元素氟外它不被任何化學(xué)藥品侵蝕。
PTFE分子中F原子對稱，C-F中兩種元素共價相結(jié)合，分子中沒有游離的電子，整個分子呈中性。使PTFE具有優(yōu)良的介電性能，因為PTFE分子結(jié)構(gòu)中沒有克鍵，所以它的結(jié)晶度很高。由于PTFE分子外有一層惰性的含氟外殼，使它具有突出的不粘性能與低的摩擦系數(shù)。
I( X3 V
絕緣性：不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達(dá)1018歐姆?厘米，介質(zhì)損耗小，擊穿電壓高。 ( I; L$ R. N4 {/ ^" u) }0_
( e- q h( E+T# e9 X
耐高低溫性：對溫度的影響變化不大，溫域范圍廣，可使用溫度-190~260℃。 + `" Z; S6 i; Z. U" |' D. O7 S5 t(f
# b; i3 r; `3 W9 z( a1 }4Z
自潤滑性：具有塑料中*小的摩擦系數(shù)，是理想的無油潤滑材料。
表面不粘性：已知的固體材料都不能粘附在表面上，是一種表面能*小的固體材料。
耐大氣老化性，耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。! [1 p2 ? T9 V)?>
不燃性：限氧指數(shù)在90以下。
耐化學(xué)腐蝕和耐候性：除熔融的堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學(xué)試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶于所有的溶劑，只在300℃以上稍溶于全烷烴（約0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩(wěn)定，所以具有優(yōu)異的耐候性。; l* ~, X# B$ p9 s
0 g$ n5 ?7 w& K6 r1F+ N) o$ B1 s
雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（％）每小時分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2?？梢姡鬯姆蚁┛稍?60℃長期使用。由于高溫裂解時還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意**防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。4 ~ h0 \8 u3 s7 F
它在250℃的溫度下不熔化，在-260℃的超低溫中不發(fā)脆。聚四氟乙烯光滑異常，連冰都比不過它；它絕緣性能特別好，報紙厚的一層薄膜，便足以抵擋1500V的高壓電。
7 H4 A$ l5 k2 c
物理性質(zhì):2r/ j$ |9 r* I0 |7 |
聚四氟乙烯的機(jī)械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能:耐高溫—長期使用溫度200~260度，耐低溫—在-100度時仍柔軟；耐腐蝕—能耐王水和一切有機(jī)溶劑；耐氣候—塑料中*佳的老化壽命；高潤滑—具有塑料中*小的磨擦系數(shù)（0.04）；不粘性—具有固體材料中*小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；無毒害—具有生理惰性；優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料。聚四氟乙烯材料，廣泛應(yīng)用在國防**、原子能、石油、無線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。: V# C+ T" k' W/ A&R# \
% Z0 R9 |5 m+Y O% B
產(chǎn) 品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、車削板材。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。結(jié)構(gòu)式為 。20世紀(jì)30年代末期發(fā)現(xiàn)，40年代投入工業(yè)生產(chǎn)。性質(zhì)聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬，高的達(dá)一千萬以上，一般為數(shù)百萬（聚合度在104數(shù)量級，而聚乙烯僅在103）。一般結(jié)晶度為90～95％，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由于氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時，形成13/6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。
力學(xué)性能：它的摩擦系數(shù)極小，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 K
電性能：聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。9 q+ k2 P" j) ]5 V2 a; \
耐輻射性能：聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射后引起降解，高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。
聚 合：聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的，用以分散反應(yīng)熱，并便于控制溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2壓力下進(jìn)行，可用無機(jī)的過硫酸鹽、有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。
膨脹系數(shù)（25～250℃）10～12×10-5/℃。
表面電阻率 Ω ＞1010 耐 電 弧 s ≥300 拉伸強(qiáng)度 MPa 27.6 斷裂伸長率 % 238壓縮彈性模量 MPa 280 壓縮強(qiáng)度5% MPa 12.9 沖擊強(qiáng)度（缺口） KJ/m2 2.0 彎曲強(qiáng)度 MPa 20.7彎曲彈性模量 MPa 700 磨擦系數(shù)（負(fù)荷2MPa）（時間30mm） 0.11 磨損量（同上） mg 249 磨痕寬度（同上） mm15.8 注：為HG2-234-76聚四氟乙烯樹脂技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的指標(biāo)值
應(yīng)用領(lǐng)域：
聚四氟乙烯可采用壓縮或擠出加工成型；也可制成水分散液，用于涂層、浸漬或制成纖維。!
聚四氟乙烯在原子能、國防、航天、電子、電氣、化工、機(jī)械、儀器、儀表、建筑、紡織、金屬表面處理、制藥、醫(yī)療、紡織、食品、冶金冶煉等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘涂層等，使之成為不可取代的產(chǎn)品。
聚四氟乙烯及其填充產(chǎn)品：
一、通用材料 各種棒、管、板膜、帶、繩、盤根、墊片。
二、防腐類
1.管道及配件：純聚四氟乙烯管；聚四氟乙烯內(nèi)襯管；外纏玻鋼鋼管；鋼復(fù)合法蘭
化工容器內(nèi)襯：聚四氟乙烯內(nèi)襯釜；聚四氟乙烯內(nèi)襯槽；聚四氟乙烯內(nèi)襯塔；
熱交換器；
4.波紋伸縮管；
閥門及泵的主要部件；
鋼絲增強(qiáng)滿壓軟管；
7.過濾材料。
聚四氟乙烯膜經(jīng)過縱橫雙向拉伸內(nèi)大量氣孔，是一種新材料，將它與其他織物復(fù)合，即可制成煙塵固相防腐過濾袋或良好的防水透氣、防風(fēng)得暖的雨具運動服、防寒服、特種防護(hù)服和輕便帳篷，制藥用空氣壓縮空氣、各種溶劑的無菌過濾及電子工業(yè)中高純氣體的過濾。
三、密封類
1.靜密封：夾層墊片；坐料帶；彈性密封帶；
2.動密封（編制盤根、環(huán)形密封件）：V型密封體——用于軸、活塞桿、閥門；渦輪泵內(nèi)密封件；聚四氟乙烯與橡膠的復(fù)合密封環(huán)；帶波紋管可伸縮的機(jī)械密封。
四、承荷類
1.填充聚四氟乙烯軸承，用于食品化工造紙、紡織機(jī)械；
2.多孔銅浸漬氟塑料金屬軸承，可在高溫高壓干摩擦、真空條件下正常使用；
3.聚四氟乙烯纖維軸承的聚四氟乙烯纖維與玻纖或其他纖維混紡的復(fù)合織物制成的軸承內(nèi)襯，用于低速高負(fù)荷；
4.填充聚四氟乙烯活塞環(huán)，導(dǎo)向環(huán)，機(jī)床導(dǎo)軌和橋梁滑塊；
1.管道及配件：純聚四氟乙烯管；聚四氟乙烯內(nèi)襯管；外纏玻鋼鋼管；鋼復(fù)合法蘭
化工容器內(nèi)襯：聚四氟乙烯內(nèi)襯釜；聚四氟乙烯內(nèi)襯槽；聚四氟乙烯內(nèi)襯塔；
熱交換器；
4.波紋伸縮管；
閥門及泵的主要部件；
鋼絲增強(qiáng)滿壓軟管；
7.過濾材料。
聚四氟乙烯膜經(jīng)過縱橫雙向拉伸內(nèi)大量氣孔，是一種新材料，將它與其他織物復(fù)合，即可制成煙塵固相防腐過濾袋或良好的防水透氣、防風(fēng)得暖的雨具運動服、防寒服、特種防護(hù)服和輕便帳篷，制藥用空氣壓縮空氣、各種溶劑的無菌過濾及電子工業(yè)中高純氣體的過濾。
三、密封類
1.靜密封：夾層墊片；坐料帶；彈性密封帶；
2.動密封（編制盤根、環(huán)形密封件）：V型密封體——用于軸、活塞桿、閥門；渦輪泵內(nèi)密封件；聚四氟乙烯與橡膠的復(fù)合密封環(huán)；帶波紋管可伸縮的機(jī)械密封。
四、承荷類
1.填充聚四氟乙烯軸承，用于食品化工造紙、紡織機(jī)械；
2.多孔銅浸漬氟塑料金屬軸承，可在高溫高壓干摩擦、真空條件下正常使用；
3.聚四氟乙烯纖維軸承的聚四氟乙烯纖維與玻纖或其他纖維混紡的復(fù)合織物制成的軸承內(nèi)襯，用于低速高負(fù)荷；
4.填充聚四氟乙烯活塞環(huán)，導(dǎo)向環(huán)，機(jī)床導(dǎo)軌和橋梁滑塊；
五、絕緣類：
1.電線電纜的C級絕緣材料；
1.電線電纜的C級絕緣材料；
2.雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子引水管和熱電偶的護(hù)套；
3.高頻、超高頻通訊設(shè)備和雷達(dá)的微波絕緣材料；
4.印刷線路基板及馬達(dá)、變壓器（含氣體變壓器）絕緣材料；
5.空調(diào)、電子爐、各種加熱器及六氟化硫斷路器的絕緣材料；
六、防粘類：1.漿紗機(jī)熱輥上的聚四氟乙烯玻璃布包覆層——可免除化學(xué)漿料形成的粘輥現(xiàn)象，大大提高生產(chǎn)速率和坯布質(zhì)量；
2.食品工業(yè)的微波干燥輸送帶——較之其他材料的輸送帶有不吸收微波能量，不粘物因之有節(jié)電、清潔優(yōu)點；
3.聚乙烯袋裝封口的熱合套防粘材料；
4.防粘涂層——用于廚房用鍋、烘面包的烤模、冷凍食品儲存托盤、電熨斗托底、復(fù)印機(jī)夾輥；
七、耐溫類：
1.微波爐的驅(qū)動傳動裝置，如微波爐的連軸器、滾輪；
2.各種制冷機(jī)、空調(diào)、制氧機(jī)、壓縮機(jī)的耐溫配件；
八、其他類：
1.人體代用動脈、靜脈血管、心臟膜；
2.內(nèi)窺鏡、鉗導(dǎo)管，氣管；
3.其他管、瓶、濾布等醫(yī)療器材。
1.微波爐的驅(qū)動傳動裝置，如微波爐的連軸器、滾輪；
2.各種制冷機(jī)、空調(diào)、制氧機(jī)、壓縮機(jī)的耐溫配件；
八、其他類：
1.人體代用動脈、靜脈血管、心臟膜；
2.內(nèi)窺鏡、鉗導(dǎo)管，氣管；
3.其他管、瓶、濾布等醫(yī)療器材。
