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陳小博(先生)
ptfe日本大金7
ptfe(聚四氟乙烯)
聚四氟乙烯(teflon或ptfe),俗稱“塑料王”,是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物,具有_優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應(yīng)用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達(dá)、高頻通訊器材、無線電器材等。
中文名:聚四氟乙烯
別名:特富龍、特氟龍、鐵氟龍
英文名:polytetrafluoroethene
縮寫:ptfe
化學(xué)式:cnf2n+2
cas號:9002-84-0
外觀:白色固體
密度:2200kg/m3
熔點(diǎn):327℃
警示術(shù)語:r41
安 全術(shù)語:s24/25
聚四氟乙烯 - 簡介
聚四氟乙烯,英文名稱:polytetrafluoroethylene,簡稱ptfe或f4。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。聚四氟乙烯(teflon或ptfe),俗稱“塑料王”,是美國杜 邦公司的彭勵格(roy joseph plunkett)博士于1938年發(fā)_明的,杜 邦公司在1945年注冊了teflon®(特富龍®)商標(biāo)并商業(yè)化生產(chǎn)。[1]
聚四氟乙烯具有_杰出的優(yōu)良綜合性能,耐高溫,耐腐蝕、不粘、自潤滑、優(yōu)良的介電性能、很低的摩擦系數(shù)。在ptfe中加入任何可以承受ptfe燒結(jié)溫度的填充劑 _,它的機(jī)_械性能可獲得大大的改善。同時,保持ptfe其它優(yōu)良性能。填充的品種有_玻璃纖維、金屬、金屬化氧化物、石墨、二硫化鉬、碳纖纖、聚酰亞胺 、ekonol等,耐磨耗、極限pv值可提高1000倍。[2]
聚四氟乙烯 - 分子結(jié)構(gòu)
聚四氟乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)是把聚乙烯中全部氫原子取代而成。
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,除鹼金屬與氟元素 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。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).
聚四氟乙烯 - 物理性質(zhì)
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—塑料中最佳的老化壽命;
高潤滑—具有_塑料中最小的摩擦系數(shù)(0.04),僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表面的重要特征 ;
不粘性—具有_固體材料中最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,報紙厚的一層就能阻擋1500v的高壓;比冰 還要光滑。聚四氟乙烯材料,
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。
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,聚四氟乙烯可在 260℃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quan氟異丁烯等,所以要特別注意安 全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。[
優(yōu)點(diǎn)
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有_良好的機(jī)_械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶_劑 _,表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 、水和各種有_機(jī)_溶_劑 _。
聚四氟乙烯管
耐氣候——有_塑料中最佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)最低者。
不粘附——是固體材料中最小的表面張力,不粘附任何物質(zhì)。
無毒害——具有_生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
電絕緣性——可以抵抗1500伏高壓電。
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10^4數(shù)量級,而聚乙烯僅在10^3)。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,由于氟原子半徑較碳稍大,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。
不足
1、聚四氟乙烯具有_“冷流性”。即材料制品在長時間連續(xù)載荷作用下發(fā)_生的塑性變形(蠕變),這給它的應(yīng)用帶來一定的限制。如當(dāng)ptfe用作密封墊時,為密封嚴(yán)密而把螺栓擰得很緊,以致超過特定的壓縮應(yīng)力時,會使墊圈產(chǎn)生“冷流”(蠕變)而被壓扁。這些缺點(diǎn)可通過加入適當(dāng)?shù)奶盍霞案倪M(jìn)零件結(jié)構(gòu)等方法來克服。
2、ptfe具有_突出的不粘性,限制了其工業(yè)上的應(yīng)用。它是極好的防粘材料,這種性能又使它與其他物件的表面粘合極為困難。
3、ptfe的線膨脹系數(shù)為鋼的10~20倍,比多數(shù)塑料大,其線膨脹系數(shù)隨著溫度的變化而發(fā)_生很不規(guī)律的變化。在應(yīng)用ptfe時,如果對這方面性能注意不夠,很容易造成損失。
化學(xué)性質(zhì):
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。
不燃性:限氧指數(shù)在90以下。
耐酸 堿 性:不溶_于強(qiáng)酸 、強(qiáng)堿 和有_機(jī)_溶_劑 _(包括魔酸 ,即氟銻磺酸 )。
抗氧化性:能耐強(qiáng)氧化劑 _的腐蝕。
酸 堿 性:呈中性。
密度:2.1–2.3 g/cm3;
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—塑料中最佳的老化壽命;高潤滑—具有_塑料中最小的摩擦系數(shù)(0.04);不粘性—具有_固體材料中最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,報紙厚的一層就能阻擋1500v的高壓;比冰 還要光滑。聚四氟乙烯材料,廣泛應(yīng)用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機(jī)_械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。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:cf3(cf2cf2)ncf3。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。
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 260℃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quan氟異丁烯等,所以要特別注意安 全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
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。
聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能,全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。
ptfe密度較大,為2. 14一2. 20g/cm3,幾乎不吸水,平衡吸水率小于0. 01%。
聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物,大分子間的相互引力較小,剛度、硬度、強(qiáng)度都較小,在應(yīng)力長期作用下會變形。
聚四氟乙烯受載時容易出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象,是典型的具有_冷流性的塑料。ptfe的蠕變隨壓縮應(yīng)力、溫度和結(jié)晶度的不同而異,溫度越高則蠕變越大。ptfe的結(jié)晶度在55%一80%之間,蠕變量不超過2%;當(dāng)結(jié)晶度在55%以下和80%以上時,蠕變量迅速增大。
聚四氟乙烯力學(xué)性能方面優(yōu)異的特性是摩擦因數(shù)小,在0. 01一0. 10之間,在現(xiàn)有_塑料材料,乃至所有_工程材料中最小。
ptfe的摩擦因數(shù)隨滑動速率的增大而增大,當(dāng)線速度達(dá)到0. 5一1. 0m/s以上時趨于穩(wěn)定;而且靜摩擦因數(shù)小于動摩擦因數(shù),將這種特性用于軸承制造,可減小其起動阻力,使之從起動到運(yùn)轉(zhuǎn)都十分平穩(wěn)。ptfe的摩擦因數(shù)隨隨載荷增加而減小,當(dāng)載荷達(dá)到0. 8 mpa以上時趨于恒定。在高速、高載荷下,ptfe的摩擦因數(shù)低于0. 01。從超低溫到ptfe熔點(diǎn),
其摩擦因數(shù)幾乎不變,只有_在表面溫度高于熔點(diǎn)時,摩擦因數(shù)為才急劇增大。
由于分子間引力小,ptfe的硬度低,易被其他材料磨損。但是,只要對磨材料表面粗糙度合適,可在相當(dāng)程度上降低ptef的磨損量。
耐候性
聚四氟乙烯具有_極高的耐化學(xué)腐蝕性能,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_于絕大多數(shù)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。
值得注意的是,聚四氟乙烯不能耐受極強(qiáng)的還原氛圍
熔融的堿 金屬,氨堿 溶_液(堿 金屬溶_于液氨),某些氟化物(如tfa),萘鈉鹽 等均可以迅速腐蝕聚四氟乙烯制品
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。
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。
一、機(jī)_械性能
1.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。
2.聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能,全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。
3.ptfe密度較大,為2. 14一2.20g/cm3,幾乎不吸水,平衡吸水率小于0. 01%。
4.聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物,大分子間的相互引力較小,剛度、硬度、強(qiáng)度都較小,在應(yīng)力長期作用下會變形。
5.聚四氟乙烯受載時容易出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象,是典型的具有_冷流性的塑料。ptfe的蠕變隨壓縮應(yīng)力、溫度和結(jié)晶度的不同而異,溫度越高則蠕變越大。ptfe的結(jié)晶度在55%一80%之間,蠕變量不超過2%;當(dāng)結(jié)晶度在55%以下和80%以上時,蠕變量迅速增大。
6.聚四氟乙烯力學(xué)性能方面優(yōu)異的特性是摩擦因數(shù)小,在0. 01一0. 10之間,在現(xiàn)有_塑料材料,乃至所有_工程材料中最小。
二、化學(xué)性能
1.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。
2.不燃性:限氧指數(shù)在90以下。
3.耐酸 堿 性:不溶_于強(qiáng)酸 、強(qiáng)堿 和有_機(jī)_溶_劑 _(包括魔酸 ,即氟銻磺酸 )。
4.抗氧化性:能耐強(qiáng)氧化劑 _的腐蝕。
5.酸 堿 性:呈中性
二、聚四氟乙烯[ptfe,f4]是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一,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(diǎn),它已被廣泛地應(yīng)用作為密封材料和填充材料。
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“塑料之王”。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(teflon或ptfe),俗稱“塑料王”,中文商品名“鐵氟龍”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物,具有_優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作,除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學(xué)藥品,在王水中煮沸也不起變化。
用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應(yīng)用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達(dá)、高頻通訊器材、無線電器材等。分散液可用作各種材料的絕緣浸漬液和金屬、玻璃、陶器表面的防腐圖層等。各種聚四氟圈、聚四氟墊片、聚四氟盤根等廣泛用于各類防腐管道法蘭密封。此外,也可以用于抽絲,聚四氟乙烯纖維——氟綸(國外商品名為特氟綸)。
目前,各類聚四氟乙烯制品已在化工、機(jī)_械、電子、電器、軍工、航天、環(huán)保和橋梁等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中起到了舉足輕重的作用。
聚四氟乙烯(ptfe)使用條件行業(yè) 化工、石化、煉油、氯 堿 、制酸 、磷肥、制藥、農(nóng)藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有_機(jī)_合成、有_色冶煉、鋼鐵、原子能及高純產(chǎn)品生產(chǎn)(如離子膜電解),粘稠物料輸送與操作,衛(wèi)生要求高度嚴(yán)格的食品、飲料等加工生產(chǎn)部門。
介質(zhì) 氫氟suan、磷酸 、硫酸 、硝酸 、鹽 酸 、各種有_機(jī)_酸 、有_機(jī)_溶_劑 _、強(qiáng)氧化劑 _以及其它各種強(qiáng)腐蝕性化學(xué)介質(zhì)。
溫度 -20~250℃,允許驟冷驟熱,或冷熱交替操作。
-20~250℃(-4~+482°f)
壓力 -0.1~6.4mpa(全負(fù)壓至64kgf/cm2)
-0.1~6.4mpa (full vacuum to 64kgf/cm2)
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有_良好的機(jī)_械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶_劑 _,表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 、水和各種有_機(jī)_溶_劑 _。
耐氣候——有_塑料中最佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)最低者。
不粘附——是固體材料中最小的表面張力,不粘附任何物質(zhì)。
無毒害——具有_生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
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。
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。可見,聚四氟乙烯可在 260℃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quan氟異丁烯等,所以要特別注意安 全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
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。
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。
聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能,全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。
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。
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。
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。
應(yīng)用 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、航天、電子、電氣、化工、機(jī)_械、儀器、儀表、建筑、紡織、食品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘涂層等。
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。
不燃性:限氧指數(shù)在90以下。
耐酸 堿 性:不溶_于強(qiáng)酸 、強(qiáng)堿 和有_機(jī)_溶_劑 _。
抗氧化性:能耐強(qiáng)氧化劑 _的腐蝕。
酸 堿 性:呈中性。
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—塑料中最佳的老化壽命;高潤滑—具有_塑料中最小的摩擦系數(shù)(0.04);不粘性—具有_固體材料中最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)用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機(jī)_械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。 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。
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。可見,聚四氟乙烯可在 260℃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quan氟異丁烯等,所以要特別注意安 全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
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。
聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能,全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。
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。
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。
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/℃
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