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簡單介紹聚四氟乙烯的機械性能(néng)和化學(xué)性能(néng)
- 分類：行業動态
- 作者：PFA管小姐姐
- 來源：丹凱
- 發(fā)布時間：2023-01-05 15:43
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簡單介紹聚四氟乙烯的機械性能(néng)和化學(xué)性能(néng)
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- 作者：PFA管小姐姐
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聚四氟乙烯[PTFE,F4]是當今世界上耐腐蝕性能(néng)最佳材料之一，因此得"塑料王"之美稱。它能(néng)在任何種(zhǒng)類化學(xué)介質長(cháng)期使用，它
的産生解決了我國(guó)化工、石油、制藥等領域的許多問題。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脂模塑加工制成(chéng)。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學(xué)腐蝕與耐溫優異的特點，它已被廣泛
地應用作爲密封材料和填充材料。
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫爲PTFE。商品名爲“特氟隆”（teflon)。被美譽爲“塑料之王”。聚四氟乙烯的基
本結構爲. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -。丹凱聚四氟乙烯廣泛應用于各種(zhǒng)需要抗酸堿和有
機溶劑的，它本身對(duì)人體沒(méi)有毒性，但是在生産過(guò)程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被認爲可能(néng)具有緻癌作用。
聚四氟乙烯（PTFE）,俗稱“塑料王”，中文商品名爲“鐵氟龍”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯
經(jīng)聚合而成(chéng)的高分子化合物，具有優良的化學(xué)穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑、不黏性、電絕緣性和良好(hǎo)的抗老化耐力。
能(néng)在+250℃至-180℃的溫度下長(cháng)期工作，除熔融金屬鈉和液氟外，能(néng)耐其它一切化學(xué)藥品，在王水中煮沸也不起(qǐ)變化。
圖一：聚四氟乙烯管 來源：丹凱
用作工程塑料，可制成(chéng)聚四氟乙烯管、棒、帶、闆、薄膜等。一般應用于性能(néng)要求較高的耐腐蝕的管道(dào)、容器、泵、閥以及制
雷達、高頻通訊器材、無線電器材等。分散液可用作各種(zhǒng)材料的絕緣浸漬液和金屬、玻璃、陶器表面(miàn)的防腐塗層等。各種(zhǒng)聚四
氟圈、聚四氟墊片、聚四氟盤根等廣泛用于各類防腐管道(dào)法蘭密封。此外，也可以用于抽絲，聚四氟乙烯纖維——氟綸（國(guó)外
商品名爲特氟綸）。
目前，各類聚四氟乙烯制品已在化工、機械、電子、電器、軍工、航天、環保和橋梁等國(guó)民經(jīng)濟領域中起(qǐ)到了舉足輕重的作
用。
聚四氟乙烯(PTFE)使用條件行業化工、石化、煉油、氯堿、制酸、磷肥、制藥、農藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有機合成(chéng)、有
色冶煉、鋼鐵、原子能(néng)及高純産品生産（如離子膜電解），粘稠物料輸送與操作，衛生要求高度嚴格的食品、飲料等加工生産
部門。
圖二：聚四氟乙烯管 來源：丹凱
介質：氫氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、鹽酸、各種(zhǒng)有機酸、有機溶劑、強氧化劑以及其他各種(zhǒng)強腐蝕性化學(xué)介質。
溫度 -20～250℃，允許驟冷驟熱，或冷熱交替操作。
溫度-20～250℃（-4～＋482°F）；
壓力-0.1～6.4Mpa（全負壓至64kgf/cm2）；
壓力-0.1～6.4Mpa （Full vacuum to 64kgf/cm2）；
耐高溫——使用工作溫度可達260℃。
耐低溫——具有良好(hǎo)的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的生長(cháng)率。
耐腐蝕——對(duì)大多數化學(xué)藥品和溶劑，表現出惰性、能(néng)耐強酸強堿、水和各種(zhǒng)有機溶劑。
耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數最低者。
不粘附——是固體材料中最小的表面(miàn)張力，不粘附任何物質。
無毒害——具有生理惰性，作爲人工血管和髒器長(cháng)期植入體内無不良反應。
圖三：聚四氟乙烯管 來源：丹凱
聚四氟乙烯相對(duì)分子質量較大，低的爲數十萬，高的達一千萬以上，一般爲數百萬（聚合度在104數量級，而聚乙烯僅在
103）。一般結晶度爲90～95％，熔融溫度爲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(néng)完全按反式交叉取向(xiàng)，而是形成(chéng)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(miàn)。
這(zhè)種(zhǒng)分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種(zhǒng)性能(néng)。溫度低于19℃時，形成(chéng)13／6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開(kāi)，形成(chéng)15／7
螺旋。
雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分别吸收能(néng)量346.94和484.88kJ／mol，但聚四氟乙烯解聚生成(chéng)1mol四氟
乙烯僅需能(néng)量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚爲四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率
（％）每小時分别爲1×10-4、4×10-3和9×10-2。可見，聚四氟乙烯可在 260℃長(cháng)期使用。由于高溫裂解時還(hái)産生劇毒的副産
物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特别注意安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。
力學(xué)性能(néng)：它的摩擦系數極小，僅爲聚乙烯的1／5，這(zhè)是全氟碳表面(miàn)的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四
氟乙烯具有不黏性。 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(dōu)比不過(guò)它；它絕
緣性能(néng)特别好(hǎo)，報紙厚的一層薄膜，便足以抵擋1500V的高壓電。
丹凱聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度範圍内均保持優良的力學(xué)性能(néng)，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。
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(néng)均無變化，也幾乎不溶于所有的溶劑，隻在300℃以上稍溶于全烷烴（約0.1g／100g）。丹凱聚四氟乙
烯不吸潮，不燃，對(duì)氧、紫外線均極穩定，所以具有優異的耐候性。
電性能(néng)：聚四氟乙烯在較寬頻率範圍内的介電常數和介電損耗都(dōu)很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都(dōu)較高。
耐輻射性能(néng)：聚四氟乙烯的耐輻射性能(néng)較差（104拉德），受高能(néng)輻射後(hòu)引起(qǐ)降解，高分子的電性能(néng)和力學(xué)性能(néng)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(chéng)。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進(jìn)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(jìn)行，可用無機的過(guò)硫酸鹽、有機過(guò)氧化物爲引發(fā)劑，也可以用
氧化還(hái)原引發(fā)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(miàn)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(chéng)型；也可制成(chéng)水分散液，用于塗層、浸漬或制成(chéng)纖維。丹凱聚四氟乙烯在原子能(néng)、
航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建築、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
塗層等。
耐大氣老化性：耐輻照性能(néng)和較低的滲透性：長(cháng)期暴露于大氣中，表面(miàn)及性能(néng)保持不變。
不燃性：限氧指數在90以下。
耐酸堿性：不溶于強酸、強堿和有機溶劑。
抗氧化性：能(néng)耐強氧化劑的腐蝕。
酸堿性：呈中性。
聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面(miàn)能(néng)。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優良的使用性能(néng)。
耐高溫—長(cháng)期使用溫度200~260度，
耐低溫—在-100度時仍柔軟；
耐腐蝕—能(néng)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(miàn)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(néng)，是理想的C級絕緣材料。
丹凱聚四氟乙烯材料，廣泛應用在國(guó)防軍工、原子能(néng)、石油、無線電、電力機械、化學(xué)工業等重要部門。
産品：聚四氟四乙烯棒材、管料、闆材、車削闆材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫爲PTFE。20世紀30年代末期發(fā)
現，40年代投入工業生産。性質 聚四氟乙烯相對(duì)分子質量較大，低的爲數十萬，高的達一千萬以上，一般爲數百萬（聚合度在
104數量級，而聚乙烯僅在103）。一般結晶度爲90～95％，熔融溫度爲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(néng)完全按反式交叉取向(xiàng)，而是形
成(chéng)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(miàn)。這(zhè)種(zhǒng)分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種(zhǒng)性能(néng)。溫度低于19℃
時，形成(chéng)13／6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開(kāi)，形成(chéng)15／7螺旋。
本文由鐵氟龍管小姐姐原創，歡迎關注，帶你一起(qǐ)長(cháng)知識！
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