PTFE中文名稱為聚四氟乙烯,英文名Poly tetra fluoro ethylene ptfe乳液是一種含聚四氟乙烯高分子化學材料,它廣泛應用于包裝,電子電氣,化工能源,耐腐蝕材料,特氟龍高性能特種涂料是以聚四氟乙烯為基體樹脂的氟涂料,英文名稱為Teflon,因為發音的緣故,通常又被稱之為鐵氟龍、鐵富龍、特富龍、特氟隆等等(皆為Teflon 的譯音)。
制品常見缺點
[1](1) PTFE只能采用模壓、擠出工藝制作簡單的制品,成型較困難,復雜制品必須由后期機床加工,這就限制了產品的生產效率,加工過程中,材料浪費過大。
(2)聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在長時間連續載荷作用下發生的塑性變形(蠕變),這給它的應用帶來一定的限制。如當PTFE用作密封墊時,為密封嚴密而把螺栓擰得很緊,以致超過特定的壓縮應力時,會使墊圈產生“冷流”(蠕變)而被壓扁。這些缺點可通過加入適當的填料及改進零件結構等方法來克服。
(3)聚四氟乙烯的熔體粘度很高,在高溫下也不流動。它在熔點(327℃)以上,熔體粘度達到1 010 Pa.s,即使加熱到分解溫度也不流動,這就使它不能采用一般熱塑性塑料的成型方法,而要采用類似粉末冶金那樣的燒結方法成型。
(4)PTFE具有突出的不粘性,限制了其工業上的應用。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。
(5)PTFE的導熱系數低,導熱性能較差,這不僅妨礙它用作軸承材料,而且使得制造厚壁制品時不能淬火。
(6)PTFE的線膨脹系數為鋼的10~20倍,比多數塑料大,其線膨脹系數隨著溫度的變化而發生很不規律的變化。在應用PTFE時,如果對這方面性能注意不夠,很容易造成損失。
(7)在400℃以上加熱時,聚四氟乙烯的裂解速度逐漸加快,分解產物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟環丁烷。在475℃ 以上,分解產物有極少量劇毒的。注意加熱溫度不能超過400℃,且實驗室要有良好的通風系統,利于排除毒性氣體。
生產方法
聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的,用以分散反應熱,并便于控制溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2壓力下進行,可用無機的過鹽、有機過氧化物為引發劑,也可以用氧化還原引發體系。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。
基本類型
?特氟龍PTFE:
PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260℃連續使用,具有最高使用溫度290-320℃,極低的摩擦系數、良好的耐磨性以及極好的化學穩定性。不能注塑,可以擠壓成型或做涂料。
?特氟龍FEP:
FEP 或者 F46(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,具有卓越的化學穩定性、極好的不粘特性,最高使用溫度為270℃??梢宰⑺?,擠壓成型。
?特氟龍PFA:
PFA(過基化物)不粘涂料與FEP一樣在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜。PFA的優點是具有更高的連續使用溫度260℃,更強的剛韌度,特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學性使用領域。 可以適合任何工藝。
?特氟龍ETFE:
ETFE是一種乙烯和四氟乙烯的共聚物,該樹脂是最堅韌的氟聚合物,可以形成一層高度耐用的涂層,具有卓越的耐化學性,并可在150℃下連續工作。可以注塑,擠壓成型或做涂料。
經過特氟龍涂裝后,具有以下特性:
1、不粘性:
幾乎所有物質都不與特氟龍涂膜粘合。很薄的膜也顯示出很好的不粘附性能。
2、耐熱性:
特氟龍涂膜具有優良的耐熱和耐低溫特性。短時間可耐高溫到300℃,一般在240℃~260℃之間可連續使用,具有顯著的熱穩定性,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:
特氟龍涂膜有較低的摩擦系數。負載滑動時摩擦系數產生變化,但數值僅在0.05-0.15之間。
4、抗濕性:
特氟龍涂膜表面不沾水和油質,生產操作時也不易沾溶液,如粘有少量污垢,簡單擦拭即可清除。停機時間短,節省工時并能提高工作效率。
5、耐磨損性:
在高負載下,具有優良的耐磨性能。在一定的負載下,具備耐磨損和不粘附的雙重優點。
6、耐腐蝕性:
特氟龍幾乎不受藥品侵蝕,可以保護零件免于遭受任何種類的化學腐蝕。 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)。被美譽為“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本結構為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的,它本身對人沒有 毒性,但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相對分子質量較大,低的為數十萬,高的達一千萬以上,一般為數百萬(聚合度在104數量級,而聚乙烯僅在103)。一般結晶度為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。這種分子結構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℃發生相變,分子稍微解開,形成15/7螺旋。 它在250℃的溫度下不熔化,在-260℃的超低溫中不發脆。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。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的,用以分散反應熱,并便于控制溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2壓力下進行,可用無機的過鹽、有機過氧化物為引發劑,也可以用氧化還原引發體系。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、機械、儀器、儀表、建筑、紡織、食品等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘涂層等。
化學性質
絕緣性:
不受環境及頻率的影響,體積電阻可達1018歐姆?厘米,介質損耗小,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,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:
限氧指數在90以下。
物理性質
聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優良的使用性能: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(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;無毒害—具有生理惰性;優異的電氣性能,是理想的C級絕緣材料。聚四氟乙烯材料,廣泛應用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等重要部門。 產品: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。結構式為 。20世紀30年代末期發現,40年代投入工業生產。性質 聚四氟乙烯相對分子質量較大,低的為數十萬,高的達一千萬以上,一般為數百萬(聚合度在104數量級,而聚乙烯僅在103)。一般結晶度為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。這種分子結構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生劇毒的副產物氟和等,所以要特別注意安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學性能 它的摩擦系數極小,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。 力學性能: 抗拉強度 σb (