聚四氟乙烯(PTFE) |涂层的性能与应用

2022.8.29

聚四氟乙烯(PTFE)作为一种工程塑料和自润滑材料,具有优异的高低温性能和化学稳定性,优异的电绝缘性、不粘附性、耐候性、不可燃性和良好的润滑性。聚四氟乙烯由于其优异的性能,被广泛应用于化工、材料、医药、食品工业、航空航天等行业。在这篇文章中,我们讨论了PEFE的性质和应用。

聚四氟乙烯(PTFE)的一切

结构特点

1.由于氟原子体积比氢原子大,F-C键长度较短,相邻大分子氟原子的负电荷相互排斥,聚四氟乙烯中未成键原子之间的范德华力具有较大的排斥力,使得分子链不可能像聚乙烯那样在空间上呈平面之字型排列。相反,它只能以拉长的螺旋扭曲之字形排列,这样较大的氟原子就可以紧密地堆叠在碳-碳链骨架周围。这种螺旋结构恰好包围了PTFE易受化学攻击的碳链骨架,形成一个紧密的、完全“氟化”的保护层,使PTFE的主链不受任何外部剂的影响。19岁以下。D egree。C,一个音高可包含多达12-26个碳原子。当温度高于19℃时,分子链略有松动,节距拉长。一个音调可以包含多达14-30个碳原子。

2.氟原子与骨架碳原子的连接和紧密堆积使分子链非常坚硬,分子链的高度规整使PTFE具有高度结晶性,这决定了PTFE具有高耐热性和高熔点。

3.连接到每个碳原子上的两个氟原子完全对称,使聚四氟乙烯成为一种完全的非极性聚合物,使聚四氟乙烯材料具有优异的介电和电绝缘性能。

4.氟原子对骨架碳原子有屏蔽作用,F-C键具有较高的键能。特别是当两个氟原子与一个碳原子连接时,键长进一步缩短,键能增加,使材料具有较高的热稳定性。四氟乙烯单体由四个F原子对称排列在两个C原子上组成。C原子是双键,不能自由旋转。聚合后,聚四氟乙烯分子链主链上的碳原子和碳原子与氟原子之间的单键可以自由旋转。

5.由于上述第四个特点,以及聚四氟乙烯的非极性和结晶结构,使聚四氟乙烯材料具有极其优异的耐化学试剂性和耐溶剂性。

6.分子链刚性高,分子链异常大。聚四氟乙烯熔体粘度极高,不易流动。

7.分子链是完全非极性的。聚四氟乙烯分子链之间的引力很小,而且分子链是没有分支的高刚性链,缠结很小,这使得聚四氟乙烯开孔材料的力学性能在宏观上较差,容易出现冷流现象。聚四氟乙烯是一种完全对称、无分支、无极性的线性聚合物。

8.聚四氟乙烯的大分子主链上没有支链,整体不能形成交联,因此其分子形态平滑。这种光滑的分子轮廓使其不仅表现出低摩擦特性,而且在滑动过程中容易转移到双表面形成薄的转移膜。

性能

1.耐化学性:由于“C-F”键的键能很高,不容易被拆解,聚四氟乙烯分子之间的堆积密度大,使得各种试剂难以渗透到分子链中间。截断原子的取代使PTFE形成螺旋结构,并在C链周围形成惰性壳层。这种惰性螺旋全氟化“外壳”加上PTFE分子的非极性和结晶结构,使PTFE具有优异的耐化学性。聚四氟乙烯除能在300℃下溶解碱金属、单质氟和强氟化介质及氢氧化钠外,几乎不受任何其他化学剂的腐蚀。所有强酸、强碱、强氧化剂和盐试剂即使在加热条件下也不能影响PTFE。即使在煮沸的王水中,聚四氟乙烯的质量和性能也没有变化。对于有机化合物,除了卤代胺和芳香烃会引起轻微膨胀外,其他所有有机溶剂对PTFE都没有影响。因此,爱游戏ayx娱乐城数控加工PEFE材料也被称为“塑料之王”。

2.耐热性和冷性:由于氟原子取代了氢原子,分子链由平面结构转变为螺旋结构。氟原子在分子碳链框架外形成“保护壳”,C-F键能高。因此聚四氟乙烯具有优良的耐高低温性能。这一性能表明PTFE材料可以在- 190℃- + 260℃的温度范围内长期使用。即使温度降低到- 196℃,也能保持5%的伸长率。在实际使用中,可承受280℃的高温,短时间内可达到300℃。当温度达到290℃以上时开始升华,但失重率很小,仅为0.0002%。当温度达到327℃时,达到凝胶状态。上述性能表明,它是一种可以在恶劣环境中使用的理想过滤材料。

3.阻燃性火焰在高温或化学易燃环境中传播非常恶劣,这就需要更好的阻燃材料进行保护,而聚四氟乙烯纤维是最早的耐高温阻燃纤维类型。他的极限氧指数(LOI)高达95%,这意味着它需要95%的氧含量来点燃和维持火焰。

4.润滑无粘性聚四氟乙烯分子链呈现刚性螺旋结构,大分子间相互吸引较小,使得聚四氟乙烯分子链相对容易滑动,其表面对其他分子的吸引力较小,这使得聚四氟乙烯材料的摩擦系数非常小,在0.008 ~ 0.05之间,是现有合成纤维中最小的,仅为尼龙的1 / 6。因此,可用于要求免维护、不粘接、易滑动性能的场合。在一定范围内,动态摩擦系数随载荷或温度的增加呈减小趋势。PTFE的表面自由能很小,表面张力仅为0.019n/m,是已知固体材料中表面自由能最小的品种。现有的固体材料很难粘附在其表面。因此,如果100%聚四氟乙烯纤维制成的滤料仍然是不粘材料,则在过滤灰分时可以降低能耗。

5.它在大气中不易老化。聚四氟乙烯是100%稳定的紫外线,不会老化。即使暴露在户外15年,PTFE材料的力学性能也没有明显变化。

6.聚四氟乙烯材料还具有低渗透性、优良的绝缘、耐候性、拒水性、耐水性和良好的收缩性能。


应用程序

1.化学稳定性强。聚四氟乙烯能承受大多数强酸和强碱的作用,可广泛应用于各种防腐装置。

2.温度范围宽。聚四氟乙烯可在- 50-200℃的温度范围内正常工作,最高工作温度为540℃。

3.突出不粘。聚四氟乙烯具有极小的表面能和极好的表面不粘性。广泛应用于防污管道等装置的设计和应用。爱游戏桌面应用

4.良好的润滑性。聚四氟乙烯(PTFE)因其受力小、摩擦系数低而被广泛应用于机械设备的润滑材料。

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