簡介

　　PTFE生產(chǎn)方法 　　特氟龍基本類型:·特氟龍PTFE： 　　·特氟龍FEP： 　　·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）的應用： 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上應用 　　1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蝕性能的應用 　　3、聚四氟乙烯(PTFE)在電子電氣方面的應用 　　4、聚四氟乙烯(PTFE)在醫(yī)療醫(yī)藥方面的應用 　　5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的應用

制品常見缺點

　　^[1](1) PTFE只能采用模壓、擠出工藝制作簡單的制品，成型較困難，復雜制品必須由后期機床加工，這就限制了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，加工過程中，材料浪費過大。 　　(2)聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在長時間連續(xù)載荷作用下發(fā)生的塑性變形(蠕變)，這給它的應用帶來一定的限制。如當PTFE用作密封墊時，為密封嚴密而把螺栓擰得很緊，以致超過特定的壓縮應力時，會使墊圈產(chǎn)生“冷流”(蠕變)而被壓扁。這些缺點可通過加入適當?shù)奶盍霞案倪M零件結(jié)構(gòu)等方法來克服。 　　(3)聚四氟乙烯的熔體粘度很高，在高溫下也不流動。它在熔點(327℃)以上，熔體粘度達到1 010 Pa.s，即使加熱到分解溫度也不流動，這就使它不能采用一般熱塑性塑料的成型方法，而要采用類似粉末冶金那樣的燒結(jié)方法成型。 　　(4)PTFE具有突出的不粘性，限制了其工業(yè)上的應用。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。 　　(5)PTFE的導熱系數(shù)低，導熱性能較差，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。 　　(6)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。在應用PTFE時，如果對這方面性能注意不夠，很容易造成損失。 　　(7)在400℃以上加熱時，聚四氟乙烯的裂解速度逐漸加快，分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟環(huán)丁烷。在475℃ 以上，分解產(chǎn)物有極少量劇毒的全氟異丁烯。注意加熱溫度不能超過400℃，且實驗室要有良好的通風系統(tǒng)，利于排除毒性氣體。

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)上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，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壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發(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。

基本類型

　　·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290-320℃，極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及極好的化學穩(wěn)定性。不能注塑，可以擠壓成型或做涂料。 　　·特氟龍FEP： 　　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，具有卓越的化學穩(wěn)定性、極好的不粘特性，最高使用溫度為200℃，熔點為270℃，可以注塑，擠壓成型。 　　·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性使用領(lǐng)域。 可以適合任何工藝。 　　·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，具有卓越的耐化學性，并可在150℃下連續(xù)工作�？梢宰⑺埽瑪D壓成型或做涂料。 　　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。停機時間短，節(jié)省工時并能提高工作效率。 　　5、耐磨損性： 　　在高負載下，具有優(yōu)良的耐磨性能。在一定的負載下，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，可以保護零件免于遭受任何種類的化學腐蝕。 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 -. 聚四氟乙烯廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的,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)上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，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壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發(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。

化學性質(zhì)

　　絕緣性： 　　不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達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。

物理性質(zhì)

　　聚四氟乙烯的機械性質(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，廣泛應用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業(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�？梢�，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并防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學性能 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)良的力學性能，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。 耐化學腐蝕和耐候性 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性能均明顯下降。

應用

　　PTFE獨特的性能使其在化工、石油、紡織、食品、造紙、醫(yī)學、電子和機械等工業(yè)和海洋作業(yè)領(lǐng)域都有著廣泛的應用。 　　1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上應用 　　PTFE建筑膜材，比如TACONIC公司生產(chǎn)的SOLUS系列產(chǎn)品，已經(jīng)廣泛應用在大型公共設施：體育場館的屋頂系統(tǒng)、機場大廳、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 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 　　2、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蝕性能的應用 　　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、壓力和化學介質(zhì)共存的環(huán)境，由此造成的損失相當驚 。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。其具體應用包括：輸送腐蝕性氣體的輸送管、排氣管、蒸汽管，軋鋼機高壓油管，飛機液壓系統(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，閥門等化工設備。 密封件的性能好壞對整個機器設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用于制造耐腐蝕要求高，使用溫度高于100℃的密封件。如機器、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用 由于有的設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材料成為機械設備零件無油潤滑（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備、造紙機械、農(nóng)業(yè)機械的軸承，用作活塞環(huán)、機床導軌、導向環(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、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、揚聲器、機器人上的零件等；利用其低折射率的特性，可制造光導纖維。 　　4、聚四氟乙烯(PTFE)在醫(yī)療醫(yī)藥方面的應用 　　膨體PTFE材料是純惰性的，具有非常強的生物適應性，不會引起機體的排斥，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涂層或與玻璃復合的漆布經(jīng)過熱收縮而套在基材上。 隨著材料應用技術(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、電子、醫(yī)學、石油化工輸油防滲等多種領(lǐng)域的應用前景更加廣闊。