PTFE代表什么材料?( 二 )


用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等 。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等 。分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐图层等 。各种聚四氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封 。此外,也可以用于抽丝,聚四氟乙烯纤维——氟纶(国外商品名为特氟纶) 。
目前,各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用 。
聚四氟乙烯(PTFE)使用条件行业 化工、石化、炼油、氯碱、制酸、磷肥、制药、农药、化纤、染化、焦化、煤气、有机合成、有色冶炼、钢铁、原子能及高分子过滤材料、高纯产品生产(如离子膜电解),粘稠物料输送与操作,卫生要求高度严格的食品、饮料等加工生产部门 。
编辑本段使用优点
耐高温——使用工作温度达250℃ 。
耐低温——具有良好的机械韧性;即使温度下降到-196℃,也可保持5%的伸长率 。
耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂 。
耐气候——有塑料中最佳的老化寿命 。
高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者 。
不粘附——是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质 。
无毒害——具有生理惰性,作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应 。
聚四氟乙烯相对分子质量较大,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 。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ 。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯 。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4.4×10-3和9×10-2 。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用 。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火 。
编辑本段化学性质
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 。
不燃性:限氧指数在90以下 。
耐酸碱性:不溶于强酸、强碱和有机溶剂(包括魔酸,即氟锑磺酸) 。
抗氧化性:能耐强氧化剂的腐蚀 。
酸碱性:呈中性 。
编辑本段物理性质
密度:2.1–2.3 g/cm3
聚四氟乙烯的机械性质较软 。具有非常低的表面能 。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度,耐低温—在-100度时仍柔软;耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂;耐气候—塑料中最佳的老化寿命;高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质;无毒害—具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料,报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压;比冰还要光滑 。聚四氟乙烯材料,广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门 。产品:聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材 。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物 。英文缩写为PTFE 。结构式为。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产 。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,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 。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ 。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯 。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4.4×10-3和9×10-2 。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用 。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火 。