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      特氟龍材料特性及應(yīng)用領(lǐng)域

      更新時間:2022-03-15  |  點擊率:4610

       

             聚四氟乙烯是 1938 年由化學(xué)家羅伊·普朗克特(Roy J. Plunkett)博士在杜邦位于美國新澤西州的 Jackson  實驗室中意外發(fā)現(xiàn)。當(dāng)他嘗試制作新的氯氟碳化合物冷媒時,四氟乙烯在高壓儲存容器中聚合(容器內(nèi)壁的鐵成為聚合反應(yīng)的催化劑)。于1944 年以"Teflon"的名稱注冊商標(biāo)。

             隨后,杜邦公司又在 Teflon聚四氟乙烯樹脂之外研發(fā)出一系列產(chǎn)品,包括 Teflon; AF (無定形氟聚物), Teflon; FEP  (氟化乙烯丙烯樹脂), Teflon; FFR (氟聚物泡沫樹脂), Teflon; NXT(氟聚物樹脂), Teflon; PFA  (全氟烷氧基樹脂) 等等。

       

      聚四氟乙烯的方程式為:

       

       

             聚四氟乙烯的單體是四氟乙烯。

             鐵氟龍材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點,幾乎不溶于所有的溶劑。同時,它還具有耐高溫的特點,而且摩擦系數(shù)極低,是光滑的表面,它的摩擦力只相當(dāng)于冰于冰之間的摩擦力,這一特性就被列入了“吉尼斯世界紀(jì)錄大全” 。

       

             杜邦公司 Teflon(特氟龍)商標(biāo)主要使用在以下幾種產(chǎn)品上:PTFE、FEP、 PFA、ETFE、AF、NXT、FFR。

       

             PTFE:PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在 260℃連續(xù)使用,具有最高使用溫度 290-300℃,極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及化學(xué)穩(wěn)定性。

       

             FEP:FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜,具有化學(xué)穩(wěn)定性、不粘特性,最高使用溫度為200℃。

             PFA:PFA(過氟烷基化物)不粘涂料與 FEP 一樣在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜。PFA 的優(yōu)點是具有更高的連續(xù)使用溫度 260℃,更強(qiáng)的剛韌度,特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學(xué)性使用領(lǐng)域。

       

             特性介紹

       

             1、不粘性:幾乎所有物質(zhì)都不與聚四氟乙烯涂膜粘合。很薄的膜也顯示出很好的不粘附性能。

             2、耐熱性:聚四氟乙烯涂膜具有優(yōu)良的耐熱和耐低溫特性。短時間可耐高溫到 300℃,一般在 240℃~260℃之間可連續(xù)使用,具有顯著的熱穩(wěn)定性,它可以在冷凍溫度下工作而不脆化,在高溫下不融化。

             3、滑動性:聚四氟乙烯涂膜有較低的摩擦系數(shù)。負(fù)載滑動時摩擦系數(shù)產(chǎn)生變化,但數(shù)值僅在 0.05-0.15 之間。

             4、抗?jié)裥裕壕鬯姆蚁┩磕け砻娌徽此陀唾|(zhì),生產(chǎn)操作時也不易沾溶液,如粘有少量污垢,簡單擦拭即可清除。停機(jī)時間短,節(jié)省工時并能提高工作效率。

             5、耐磨損性:在高負(fù)載下,具有優(yōu)良的耐磨性能。在一定的負(fù)載下,具備耐磨損和不粘附的雙重優(yōu)點。

             6、耐腐蝕性:聚四氟乙烯幾乎不受藥品侵蝕,能夠承受除了熔融的堿金屬,氟化介質(zhì)以及高于 300℃氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸(包括王水)、強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有機(jī)溶劑的作用,可以保護(hù)零件免于遭受任何種類的化學(xué)腐蝕。

       

             物理性質(zhì)

      相對密度        2.14~2.2

      吸水率        (23℃,24h)%   <0.01

      拉伸強(qiáng)度 MPa     22~35

      伸長率%        200~400

      拉伸彈性模量 GPa     400

      彎曲彈性模量 MPa    420

      壓縮彈性模量 GPa     500

      缺口沖擊強(qiáng)度 J/m     163

      熱變形溫度℃     0.45MPa 121   1.82MPa 55

      線膨脹系數(shù) 10-5/℃    10

      阻燃性(UL94)     V-0

      體積電阻率Ω.cm    1017~1018

      介電常數(shù)        <2.1

      介質(zhì)損耗角正切    <2×10-4

      介電強(qiáng)度 KV/mm     >17

      耐電弧性 s        >300

       

             化學(xué)性質(zhì)

             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:對溫度的影響變化不大,溫域范圍廣,可使用溫度

      -190~260℃。

             自潤滑性:具有塑料中最小的摩擦系數(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。

             聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于耐高溫、要求高粘性的行業(yè)。其中強(qiáng)的酸 --氟銻酸也可以用它做保存。

       

             應(yīng)用領(lǐng)域

             聚四氟乙烯可采用推擠或擠出加工成型,用在高溫電線及各種管材;經(jīng)輻照后,可用作熱縮管。并廣泛應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域。由聚四氟乙烯制成的各類PTFE、PVDF、PVF醫(yī)療管和醫(yī)療熱縮管可達(dá)到醫(yī)療級別,直接接觸人體。并通過ISO10993細(xì)胞毒性測試、皮膚敏感性試驗、溶血測試和生物兼容性試驗。

             也可以先制成薄膜然后分切成軸裝 PTFE 包帶,用于生產(chǎn)高頻電纜。

       

             直接制成水分散液,則可用于涂層、浸漬或制成纖維。 不粘鍋上的涂層就是這種材料。可直接接觸食品,對人體無害。

             

             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、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)。用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管(按軟硬程度可制成軟管、硬管)、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。

       

             在聚四氟乙烯中加入任何可以承受聚四氟乙烯燒結(jié)溫度的填充劑,它的機(jī)械性能可獲得大大的改善。同時,保持聚四氟乙烯其它優(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、碳纖維、聚酰亞胺、EKONOL等;耐磨耗、極限  PV 值可提高 1000 倍。

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