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聚四氟乙烯( PTFE )以其优异的耐高低湿性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,已在化工、石油、纺织、电子电气、医疗、机械等领域获得了广泛应用。
在氟塑料中聚四氟乙酒( PTFE)的消耗量最大,用途最广,是氟塑料中的一个重要品种。PTFE 具有优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,有”塑料王”之美称。该材料最早是为国防和尖端技术需要而开发的,而后逐渐推广到民用,其用途涉及航空航天和民用的许多方面,日前在其应用领域已成为不可或缺的材料。
PTFE 是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物,是一种类似于 PE 的透明或不透明的蜡状物,其密度为2.2g/cm3,吸水率小于0.01%,它的化学结构与限相似,只是聚乙烯中的全部氢原子都被氟原子所取代。由于 C — F 键键能高,性能稳定,因而其耐化学腐蚀性极佳,能够承受除了烙融的碱金属、氟化介质以及高于300℃的氧氧化钠之外的所有强酸(包括干水),以及强氧化剂、还原剂和各种有机浴剂的作用: PTFE分子中F 原子对称, C 中键中两种元素以共价键结合,分子中没有游离的电子,使整个分子呈中性,因此它具有优良的介电性能,而且其电绝缘性不受环境及频率的影响。它的体积电阻大于1017健 m ,介电损耗小,击穿电压高、耐电弧性好,能在250℃的电气环境下长期工作;因 PTFE 分子结构中没有氢键,结构对称,所以它的结晶度很高(一殷结晶度为55%75%,有时高达949),使 PTFE耐热性能极好,其熔融温度为324℃,分解温度为415℃,最高使用混度为250℃,脆化温度为—190℃,热变形温度(0.46WPa条件下)为120℃, PTFE 的力学性能良好,其拉伸强度为2128MIPa,弯曲强度为I14NPa,伸长半为250s300%,对钢的动静摩擦系数均为0.04,比尼龙、聚甲醛、聚酯塑料的摩擦系数都小.
纯PTFE 强度低、耐磨性差以及耐孀变性不好,通常要在 PTFE 聚合物中添加一些无机颗粒,如石墨、二硫化倒、三氧化二倒、波纤、碳纤维等来提高其力学性能:也可利用与其他聚合物如聚苯酯( HIB )、聚苯硫醚( PPS )、聚醚醚酮( PEEK )、聚全氟(乙烯/丙烯)共聚物( PFEP )等共混的方法来扩展其阻尼温度范围,提高其耐蠕变性。
PTFE独特的性能使其在化工、石铀、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。