PTFE生產(chǎn)方法
特氟龍基本類型:·特氟龍PTFE:
·特氟龍F(tuán)EP:
·特氟龍PFA:
·特氟龍ETFE:
經(jīng)過特氟龍涂裝后,具有以下特性:1、不
粘性:
2、耐熱性:
3、滑動性:
4、抗?jié)裥裕?
5、耐磨損性:
6、耐腐蝕性:
化學(xué)性質(zhì)絕緣性:
耐高低溫性:
自潤滑性:
表面不粘性:
不燃性:
物理性質(zhì)
PTFE(
聚四氟乙烯)的應(yīng)用: 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上應(yīng)用
1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蝕性能的應(yīng)用
3、聚四氟乙烯(PTFE)在電子電氣方面的應(yīng)用
4、聚四氟乙烯(PTFE)在醫(yī)療醫(yī)藥方面的應(yīng)用
5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的應(yīng)用
特富龍(
臺灣譯為:鐵氟龍)涂料是一種獨一無二的高性能涂料,結(jié)合了耐熱性、化學(xué)惰性和優(yōu)異的絕緣穩(wěn)定性及低摩擦性,具有其他涂料無法抗衡的綜合優(yōu)勢,它應(yīng)用的靈活性使得它能用于幾乎所有形狀和大小的產(chǎn)品上。
編輯本段生產(chǎn)方法
聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的,用以分散反應(yīng)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(jī)的過硫酸鹽、
有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑,也可以用氧化還原引發(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活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類。
·特氟龍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)、良好的耐磨性以及極好的化學(xué)穩(wěn)定性。
·特氟龍F(tuán)EP:
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(xué)穩(wěn)定性、極好的不粘特性,最高使用溫度為200℃。
·特氟龍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(xué)性,并可在150℃下連續(xù)工作。
經(jīng)過特氟龍涂裝后,具有以下特性:
1、不粘性:
幾乎所有物質(zhì)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(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:
特氟龍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?
特氟龍涂膜表面不沾水和油質(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:
特氟龍幾乎不受藥品侵蝕,可以保護(hù)零件免于遭受任何種類的化學(xué)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(jié)構(gòu)為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和
有機(jī)溶劑的,它本身對人沒有 毒性,但是在生產(chǎn)過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認(rèn)為可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯
相對分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬,高的達(dá)一千萬以上,一般為數(shù)百萬(聚合度在104數(shù)量級,而
聚乙烯僅在103)。一般
結(jié)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(jié)構(gòu)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(fā)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(fā)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(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的,用以分散反應(yīng)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(jī)的過硫酸鹽、有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑,也可以用氧化還原引發(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活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類。 應(yīng)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(jī)械、
儀器、儀表、建筑、紡織、食品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘涂層等。
編輯本段化學(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。
編輯本段物理性質(zhì)
聚四氟乙烯的機(jī)械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)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(jī)
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(shù)(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(zhì);無毒害—具有生理惰性;優(yōu)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(yīng)用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。 產(chǎn)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(jié)構(gòu)式為 。20世紀(jì)30年代末期發(fā)現(xiàn),40年代投入工業(yè)生產(chǎn)。性質(zhì) 聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬,高的達(dá)一千萬以上,一般為數(shù)百萬(聚合度在104數(shù)量級,而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)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(jié)構(gòu)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(fā)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。可見,聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由于高溫裂解時還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學(xué)性能 它的摩擦系數(shù)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(xué)性能: 抗拉強度 σb (MPa):20.7~27.5
伸長率 δ5 (%):250~350 沖擊韌性值 αk (J/cm2):帶缺口:≥16.1; 無缺口:>98.1 拉伸彈性模量 (MPa):≥3.92 硬度 :50~65D ●熱性能: 熱變形溫度 :1.86MPa:55℃; 0.46MPa:120℃
馬丁耐熱溫度 :250℃ 連續(xù)使用溫度 :250℃ 燃燒性 :自熄 聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能,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,其重量及性能均無變化,也幾乎不溶于所有的溶劑,只在300℃以上稍溶于全烷烴(約0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,對氧、紫外線均極穩(wěn)定,所以具有優(yōu)異的耐候性。 電性能 聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低,而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。 耐輻射性能 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差(104
拉德),受高能輻射后引起降解,高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。
PTFE獨特的性能使其在化工、石油、紡織、食品、造紙、醫(yī)學(xué)、電子和機(jī)械等工業(yè)和海洋作業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上應(yīng)用
PTFE建筑膜材,比如TACONIC公司生產(chǎn)的SOLUS系列產(chǎn)品,已經(jīng)廣泛應(yīng)用在大型公共設(shè)施:
體育場館的屋頂系統(tǒng)、機(jī)場大廳、展覽中心、站臺等。 重量輕 它的重量只是傳統(tǒng)建筑材料的一小部分
強度高 玻璃纖維是紡織布料中強度最高的,它甚至比同一直徑的鋼絲還要牢固
柔韌性 不同與大多數(shù)固體建筑材料, 柔軟的Solus產(chǎn)品可被拉伸成各種動態(tài)的弧線形狀
透光性 通過內(nèi)外表面的均勻透光,就形成了柔和的散射光線
低維護(hù) 在織布使用期限內(nèi),只需做極少量的清潔工作。因為織布表面的不粘性強,同時又是繃緊的, 所以雨水會把塵土沖洗掉
表面完全惰性化 惡劣的環(huán)境,如霉菌,酸雨等將不對織布表面起作用
可焊接性 每個織布構(gòu)架將被焊接起來成為一體的大頂棚。焊縫的強度會大于織布本身
使用期限長 在其使用期內(nèi),PTFE 涂層的玻璃織布幾乎無退化。目前, Solus織布估計可使用至少25年
防火性能 Solus織布取得A級防火評估,同時它依然保持很強的透光性
1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蝕性能的應(yīng)用
由于橡膠、玻璃、金屬合金等材料在耐腐蝕方面存在缺陷,難以滿足條件苛刻的溫度、壓力和化學(xué)介質(zhì)共存的環(huán)境,由此造成的損失相當(dāng)驚 。而PTFE材料以其卓越的耐腐蝕性能,業(yè)已成為石油、化工、紡織等行業(yè)的主要耐腐蝕材料。其具體應(yīng)用包括:輸送腐蝕性氣體的輸送管、排氣管、蒸汽管,軋鋼機(jī)高壓油管,飛機(jī)液壓系統(tǒng)和冷壓系統(tǒng)的高中低壓管道,
精餾塔、熱交換器,釜、塔、槽的襯里,閥門等化工設(shè)備。 密封件的性能好壞對整個機(jī)器設(shè)備的效率與性能都有很大的影響。PTFE材料具有的耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數(shù)及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性使其非常適合應(yīng)用于制造耐腐蝕要求高,使用溫度高于100℃的密封件。如機(jī)器、熱交換器、高壓容器、大直徑容器、閥門、泵的槽形
法蘭的密封件,玻璃反應(yīng)鍋、平面法蘭、大直徑法蘭的密封件,軸、活塞桿、閥門桿、蝸輪泵、拉桿的密封件等等。 2、聚四氟乙烯(PTFE)的低摩擦性能在載荷方面的應(yīng)用 由于有的設(shè)備的摩擦部分不宜加油潤滑,比如在潤滑油脂會被溶劑溶解而失效的場合或者造紙、制藥、食品、紡織等工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品需要避免潤滑油沾污, 就使填充PTFE材料成為機(jī)械設(shè)備零件無油潤滑(直接承受載荷)的最理想材料。這是因為該材料的摩擦系數(shù)是已知固體材料中最低的。其具體用途包括用于化工設(shè)備、造紙機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械的
軸承,用作活塞環(huán)、機(jī)床導(dǎo)軌、導(dǎo)向環(huán);在土木建筑工程廣泛用作橋梁、隧道、鋼結(jié)構(gòu)屋架、大型化工管道、貯槽的支承滑塊,以及用作橋梁支座和架橋轉(zhuǎn)體等。
3、聚四氟乙烯(PTFE)在電子電氣方面的應(yīng)用
PTFE材料固有的低損耗與小介電常數(shù)使其可做成漆包線,以用于微型電機(jī)、熱電偶、控制裝置等;PTFE薄膜是制造電容器、無線電絕緣襯墊、絕緣電纜、馬達(dá)及變壓器的理想絕緣材料,也是航空航天等工業(yè)電子部件不可缺少的材料之一;利用
氟塑料薄膜對氧氣透過性大,而對水蒸汽的透過性小的這種選擇透過性,可制造氧氣傳感器;利用氟塑料在高溫、高壓下發(fā)生極向電荷偏離現(xiàn)象的特性,可制造麥克風(fēng)、
揚聲器、機(jī)器人上的零件等;利用其低折射率的特性,可制造光導(dǎo)纖維。
4、聚四氟乙烯(PTFE)在醫(yī)療醫(yī)藥方面的應(yīng)用
膨體PTFE材料是純惰性的,具有非常強的生物適應(yīng)性,不會引起機(jī)體的排斥,對人體無生理副作用,可用任何方法消毒,且具有多微孔結(jié)構(gòu),從而可用于多種康復(fù)解決方案,包括用于軟組織再生的人造血管和補片以及用于血管、心臟、普通外科和整形外科的手術(shù)縫合。
5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的應(yīng)用
PTFE材料具有固體材料中最小的表面張力,不粘附任何物質(zhì),同時還具有耐高低溫優(yōu)良的特性,從而使其在諸如制造不粘鍋的防粘方面的應(yīng)用非常廣泛。其防粘工藝主要包括兩種:把PTFE部件或薄片安裝在基體上,以及把PTFE涂層或與玻璃復(fù)合的漆布經(jīng)過熱收縮而套在基材上。 隨著材料應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,PTFE材料的三大缺點:冷流性、難焊接性、難熔融加工性正在逐漸被克服,從而使它在
光學(xué)、電子、醫(yī)學(xué)、石油化工輸油防滲等多種領(lǐng)域的應(yīng)用前景更加廣闊。
編輯本段PTFE制品常見缺點
(1)PTFE具有突出的不粘性,限制了其工業(yè)上的應(yīng)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。 (2)PTFE的導(dǎo)熱系數(shù)低,導(dǎo)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。 (3)PTFE的線膨脹系數(shù)為鋼的10~20倍,比多數(shù)塑料大,其線膨脹系數(shù)隨著溫度的變化而發(fā)生很不規(guī)律的變化。在應(yīng)用PTFE時,如果對這方面性能注意不夠,很容易造成損失。