聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,一般称作“不粘涂层”或“易洁镬物料”;是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材
料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之余。
中文商品名“特氟隆”(teflon)、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,其结构简式为 -[-CF2-CF2-]n- ,
具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性,是当今上耐腐蚀性能材料之一,除熔融碱金属、三氟化氯、液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水
中煮沸也不起变化,广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合。有密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力、耐温优异(能在+250℃至-180
℃的温度下长期工作)。聚四氟乙烯本身对人没有毒性。
使用温度 -190~250℃,允许骤冷骤热,或冷热交替操作。
压力 -0.1~6.4Mpa(全负压至64kgf/cm2)(Full vacuum to 64kgf/cm2)
如今,各类塑料王制品已在化工、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。
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——有塑料中的老化寿命。
高润滑——是固体材料中摩擦系数低者。
不粘附——是固体材料中小的表面张力,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。
电绝缘性——可以抵抗1500伏高压电。
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。
用途
1、可用于棒、管、板、电缆料、生料带等材料的制作,经二次加工还可制成薄板、薄膜及各种异型制品,还可用作润滑剂、稠化剂。
2、可作为塑料、橡胶、涂料、、润滑油、润滑脂等的添加剂。
3、可推压成型制成薄壁管、细棒材、异型棒材、电线电缆绝缘层、滚压成薄带作管道丝扣密封材料。
4、用于机械、电子、化工等工业,用于喷涂、浸渍等。
5、用于制浸渍涂料。
6、可制成棒、板、管材、薄膜及各种异型制品,用于航天、化工、电子、机械、医药等领域。
7、可制成高绝缘性电器零件、耐高频电线电缆包皮、耐腐蚀化学器皿、耐高寒输油管、人工器官等。
8、用于电池、纤维布等。
9、可制薄膜、管板棒、轴承、垫圈、阀门及化工管道、管件、设备容器衬里等,用于电器、化工航空、机械等领域。
10、主要用于电气工业,在航天、航空、电子、仪表、计算机等工业中用作电源和信号线的绝缘层、耐腐、耐磨材料。
11、代替石英玻璃器皿应用于原子能、医学、半导体等行业的超纯化学分析和贮存各种酸、碱、有机溶剂。
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。
抗氧化性:能耐强氧化剂的腐蚀。
酸碱性:呈中性。
化学性能
它的摩擦系数极小,仅为聚乙烯的1/5,这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。
聚四氟乙烯在-196~260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
PTFE密度较大,为2. 14一2. 20g/cm3,几乎不吸水,平衡吸水率小于0. 01%。
聚四氟乙烯是典型的软而弱聚合物,大分子间的相互引力较小,刚度、硬度、强度都较小,在应力长期作用下会变形。
聚四氟乙烯受载时容易出现蠕变现象,是典型的具有冷流性的塑料。PTFE的蠕变随压缩应力、温度和结晶度的不同而异,温度越高则蠕变越大。PTFE的结晶度
在55%一80%之间,蠕变量不超过2%;当结晶度在55%以下和80%以上时,蠕变量迅速增大。
聚四氟乙烯力学性能方面优异的特性是摩擦因数小,在0. 01一0. 10之间,在现有塑料材料,乃至所有工程材料中小。
PTFE的摩擦因数随滑动速率的增大而增大,当线速度达到0. 5一1. 0m/s以上时趋于稳定;而且静摩擦因数小于动摩擦因数,将这种特性用于轴承制造,可减小
其起动阻力,使之从起动到运转都十分平稳。PTFE的摩擦因数随随载荷增加而减小,当载荷达到0. 8 MPa以上时趋于恒定。在高速、高载荷下,PTFE的摩擦因
数低于0. 01。从超低温到PTFE熔点,其摩擦因数几乎不变,只有在表面温度高于熔点时,摩擦因数为才急剧增大。
由于分子间引力小,PTFE的硬度低,易被其他材料磨损。但是,只要对磨材料表面粗糙度合适,可在相当程度上降低PTEF的磨损量。
耐化学和耐候性
聚四氟乙烯具有极高的耐化学腐蚀性能,例如在、硝酸、,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于绝大多数的溶剂,只在300℃
以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。