在氟塑料中,聚四氟乙烯消耗最大,用途最廣,它是氟塑料中的一個(gè)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。
產(chǎn)品名稱(chēng):聚四氟乙烯
英文名:Polytetrafluoroethylene
別 名: PTFE ; 鐵氟龍 ; 特氟龍 ; teflon ; 特氟隆 ; F4; 塑料之王 ; テフロン ( 日語(yǔ) )【英文縮寫(xiě) 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(tái)灣譯為鐵氟龍】
分子式:[CF2CF2]n
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(wú)機(jī)的過(guò)硫酸鹽、有機(jī)過(guò)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(shí)放熱。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(lèi)。
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。
備 注: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(chēng)。它能在任何種類(lèi)化學(xué)介質(zhì)長(zhǎng)期使用,它的產(chǎn)生解決了我國(guó)化工、石油、制藥等領(lǐng)域的許多問(wèn)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(shù)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。具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和卓越的耐化學(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(zhǎng)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(diǎn)。懸浮樹(shù)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(chē)刨、鉆、銑等機(jī)加工方法加工。棒材再經(jīng)車(chē)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 )
2. 化學(xué)惰性
3. 生物適應(yīng)性
4. 高熱阻
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)
9. 低吸水性
10. 良好的風(fēng)化屬性
詳細(xì)介紹 :聚四氟乙烯 是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫(xiě)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(duì)人沒(méi)有毒性,但是在生產(chǎn)過(guò)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(duì)分子質(zhì)量較大, 低的為數(shù)十萬(wàn),高的達(dá)一千萬(wàn)以上,一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在 104 數(shù)量級(jí),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(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)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(shí),形成 13/6 螺旋;在 19℃發(fā)生相變,分子稍微解開(kāi),形成15/7 螺旋。
聚四氟乙烯化學(xué)性質(zhì) :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:
PTFE分子中 F 原子把 C-C 鍵遮蓋起來(lái)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(duì)稱(chēng), C-F 中兩種元素共價(jià)相結(jié)合,分子中沒(méi)有游離的電子,整個(gè)分子呈中性。使 PTFE具有優(yōu)良的介電性能,因?yàn)?PTFE分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)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)。
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。
耐高低溫性:對(duì)溫度的影響變化不大,溫域范圍廣,可使用溫度-190~260 ℃。
自潤(rùn)滑性:具有塑料中最小的摩擦系數(shù),是理想的無(wú)油潤(rùn)滑材料。
表面不粘性:已知的固體材料都不能粘附在表面上,是一種表面能最小的固體材料。 耐大氣老化性,耐輻照性能和較低的滲透性:長(zhǎng)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(wú)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100g)。聚四氟乙烯 不吸潮,不燃,對(duì)氧、紫外線(xiàn)均極穩(wěn)定,所以具有優(yōu)異的耐候性。
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和mol,但聚四氟乙烯解聚生成 1mol 四氟乙烯僅需能量。所以在高溫裂解時(shí),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(shí)的失重速率 (%)每小時(shí)分別為 1×10 -4 、4×10 -3 和 9×10-2 ??梢?jiàn),聚四氟乙烯可在 260 ℃長(zhǎng)期使用。 由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
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(guò)它;它絕緣性能特別好,報(bào)紙厚的一層薄膜,便足以抵擋1500V 的高壓電。
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(zhǎng)期使用溫度200~260 度,耐低溫—在 -100 度時(shí)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(rùn)滑—具有塑料中最小的磨擦系數(shù);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(wú)毒害—具有生理惰性;優(yōu)異的電氣性能,是理想的 C級(jí)絕緣材料。
聚四氟乙烯材料,廣泛應(yīng)用在國(guó)防軍工、原子能、石油、無(wú)線(xiàn)電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門(mén)。
產(chǎn)品: 聚四氟乙烯 棒材、管料、板材、車(chē)削板材。
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。
英文縮寫(xiě)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(duì)分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬(wàn),高的達(dá)一千萬(wàn)以上, 一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在104 數(shù)量級(jí),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(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)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(shí),形成 13/6 螺旋;在19℃發(fā)生相變,分子稍微解開(kāi),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。
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(wú)機(jī)的過(guò)硫酸鹽、有機(jī)過(guò)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(shí)放熱。
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(lèi)。
膨脹系數(shù)( 25~250℃) 10~12×10 -5/ ℃。
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。
聚四氟乙烯性能表 :
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(guó)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(pán)根、墊片。
二、防腐類(lèi)
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;
2. 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;
3. 熱交換器;
4. 波紋伸縮管;
5. 閥門(mén)及泵的主要部件;
6. 鋼絲增強(qiáng)滿(mǎn)壓軟管;
7. 過(guò)濾材料。
聚四氟乙烯 膜經(jīng)過(guò)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(guò)濾袋或良好的防水透氣、防風(fēng)得暖的雨具運(yùn)動(dòng)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(wú)菌過(guò)濾及電子工業(yè)中高純氣體的過(guò)濾。
三、密封類(lèi)
1. 靜密封:夾層墊片;坐料帶;彈性密封帶;2. 動(dòng)密封(編制盤(pán)根、環(huán)形密封件) :V 型密封體——用于軸、活塞桿、閥門(mén);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(lèi)
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(lèi):
1. 電線(xiàn)電纜的 C級(jí)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(xiàn)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(lèi):
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(diǎn);
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(chǔ)存托盤(pán)、電熨斗托底、
復(fù)印機(jī)夾輥;
七、耐溫類(lèi):
1. 微波爐的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)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(lèi):
1. 人體代用動(dòng)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。