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什么是PTFE?
发布时间:2020/9/25 13:25:03| 浏览次数:25

PTFE (Polytetrafluoroethylene)

PTFE dalcon™ 中文名称为聚四氟乙烯,英文名Polytetrafluorothylene,是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料,具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的

溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之余,亦成为了易洁镬和水管内层的理想涂料。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。被美

誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. - 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。

聚四氟乙烯是由杜邦公司的Roy Plunkett于1938年意外发现,当他尝试制作新的氯氟碳化合物冷媒时,四氟乙烯在高压储存容器中聚合(容器内壁的铁成为聚合反应的催化剂)。杜邦公司在

1941年取得其专利,并于1944年以Teflon®的名称注册商标,此商标后来也成为聚四氟乙烯的通称。因为发音的缘故,被译成铁氟龙、铁富龙、特富龙、特氟隆等等(皆为Teflon 的译音)。

  聚四氟乙烯为白色晶体,密度在2.14-2.10g/cm3之间,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90~95%,熔融温度为327~342℃。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。

  由于PTFE分子链中的氢全被电负性极大的氟所取代,形成完全对称的,能量处于最低状态的结构,所以它的化学性质最稳定,在任何浓度的强酸、强碱和强氧化剂中都不被腐蚀,即使在

高温状态下也是如此,其化学稳定性超过玻璃、陶瓷和不锈钢,它的热稳定性也很优异,在350℃时才开始熔化,超过500℃时才分解。在250℃环境中长期使用性能几乎不变,在-180℃也不脆

化。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40~80℃,3~26千克力/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。

PTFE离型膜主要特性:

  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、耐高低温性: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℃,一般在温度-190~260℃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。

  7、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。

  8、不燃性:限氧指数在90以下

9、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。

聚四氟乙烯在各行业中的应用:

1、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

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