氟塑料简介

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氟塑料

氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物,它们有聚四氟乙烯PTFE)、全氟(乙烯丙烯)(FEP共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)树脂、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯ETFE)共聚物、聚偏氟乙烯PVDF)和聚氯乙烯PVF)。

 氟塑料的特点

1.热性能 氟塑料具有难燃性和优异的耐热性。PTFEPFA的连续使用温度可达260,短期可在300下使用。FEP的使用温度要比它们低60PCTFE的最高可在120下使用。氟塑料如长期在高温下使用会引起结晶度变化,在制造设备衬里时尤须注意。  

2.耐药品性 氟塑料具有卓越的耐药品性和耐溶剂性,尤其是PTFEPFAFEP等,酸、碱、溶剂对它们均无浸蚀。但熔融碱金属、氟、三氟氯化烃对它们有不同程度的影响。PCTFEETFEPVDF等在氟塑料中耐药品性稍差,但比其他塑料的耐腐蚀性还是好得多。  

3.电性能 氟塑料的电性能尤其是高频电性能是其他材料难以匹敌的。PTFEFEPPFA分子的极性很低,在很宽的温度、频率区间变化都很小、相对介电常数稳定、介电损耗很低,电绝缘性优异。其中PVDF还有特异的压电性和焦电性,可用来制造压电材料。 

4.机械性能 氟塑料分子中含氢、氯原子增加则其拉伸强度也有所提高。PTFE和 PCTFE的脆化温度极低,显示出极好的低温性能。PTFE具有最低的摩擦系数和特异的自润滑性。但是PTFE又有自身磨耗大和冷流性等缺点。可采用填充各种填料以提高耐磨耗性,克服冷流性。   

5.不粘性 氟塑料具有特异的不粘性。尤其象PTPEFEPPFA等分子中氟含量高,表面接触角非常大,使氟塑料制品表面上的液体成球状。不易与树脂粘接,故常用它制造炊具表面不粘徐层。   

6.耐侯性 各品种的氟塑料都有优异的耐候性,即使在苛刻的温度下长期曝晒,其各种性能都没有变化。   

7.憎水性 氟塑料的吸水率低,尤以PTFE为甚。可利用它的憎水性制造透气不透水的复合织物和其他装备。

聚四氟乙烯

聚四氟乙烯四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商标名为“teflon”,被美誉为塑料之王。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -

聚四氟乙烯具有独特优异的耐热(180260),耐低温(-200)及介电性能等。它具有最高的工作温度(260)和最好的化学稳定性,除熔融的碱金属、高温和二氟化氛外,尚无其他化学物质能对它产生侵蚀。它还有优良的耐候性,一般可在户外使用1030年。具有低的摩擦系数,其润滑性,特别是自润滑性非常好。另外,它对其他物质几乎不粘附。它拥有无敌的耐化学腐蚀和耐老化性能,用它制成的容器,使浓氢氧化钠王水、甚至原子能工业中的强腐蚀剂五氟化铀终于找到了栖身之所。用聚四氟乙烯替代钢来制造轴承,其优良的自润滑特性可以避免加润滑油的麻烦。杜邦公司推出的聚四氟乙烯-AF”,自90年代面世以来,已在电子、化学、建筑、光学、医学等领域获得了极大的应用,主要用作耐腐蚀化工管、阀、环、密封圈及设备衬里等;电子工业中耐热防腐电线电缆等绝缘材料;机械工业用耐磨件、自润滑轴承活塞环、油压密封垫、辊筒;建筑工业用耐候性涂层、帐篷涂布材料、太阳能换热器等;医学临床上人体的人工血管、气管及心肺装置等;在航空航天工业上可用作宇航服、雷达和高频通讯器材等。

聚四氟乙烯给我们的日常生活带来了巨大的变化。用它制成的不粘锅,用它炒出的菜不但色香味俱佳,而且绝不粘锅,省却了洗涮之苦,也不必面对油腻难擦的油烟机而眉头紧蹙。有了聚四氟乙烯,要做到这一点并不难,只需在用具的表面涂一层聚四氟乙烯就行了。用光滑的杜邦聚四氟乙烯纤维制成的防脚打泡的短袜,因为不粘脚而大大减少了脚与袜子之间的摩擦力,因此脚上不会起泡,也不会磨出茧子

PTFE抗冲强度高,但拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性比其它工程塑料差。有时加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。它的摩擦系数几乎比任何其它材料都低,具有很高的氧指数

PTFE可制成粒料、凝结的细粉(02微米)和水分散液。粒状树脂用于压塑和柱塞挤塑;细粉可以糊状挤塑成薄壁材料;分散液可用作涂料和浸渍多孔材料。在美国市场经销的纯的PTEE产品有 Auimont USA公司的 AIgoflo牌、Dupont公司的Teflon牌、ICI AInericas Inc FI牌、HOechstCelanese公司的HOSaflon牌。

PTFE具有非常高的熔体粘度,这妨碍了惯用的熔融挤塑或模塑技术的采用。粒状PTFE的模塑和挤塑方法与粉状金属和陶瓷用的方法相似——先压缩再高温烧结;细粉需与加工辅料混合(如石脑油)形成糊状,然后在高压下挤成薄壁材料,再加热除掉挥发性的加工助剂,最后烧结。

聚全氟乙丙烯

FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。

FEP结晶熔化点580 ,密度为2.15gCC(克/立方厘米),它是一种软性塑料,其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。它是化学惰性的,在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数2.1)。该材料不引燃,可阻止火焰的扩散。它具有优良的耐候性,摩擦系数较低,从低温到392 均可使用。该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品,用作流化床和静电涂饰的粉末,也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和单纤维。美国市场经销的FEPDUIPont公司的 Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow www.seafar.cn 。其主要的用途是用于制作管和化学设备的内村、滚筒的面层及各种电线和电缆,如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已见用作太阳能收集器的薄涂层。

可溶性聚四氟乙烯

PFA是聚四氟乙烯改性 温度可以达到260,全氟烷氧基树脂。

PFA树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料。

PFA的熔点大约为580 ,密度为2.13— 2.16gcc(克/立方厘米)。PFA PTFEFEP相似,但在302以上时,机械性能略优于FEP,且可在高达500 下的温度下使用,它的耐化学品性与PTEF相当。PFA的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品,用于旋转模塑和涂料的粉状产品;其半成品有膜、板、棒和管材。美国市场经销的PFA树脂有Dupont公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflon牌、Ansimont公司的Hthen牌、HOechst Celanese公司的 Hostafl牌。PFA的用途与FEP类似。

聚三氟氯乙烯

PCTFE三氟氯乙烯自由基引发聚合的带有主要是重复一CF(cl)—CF单元线性主链的产物。

PCTFE是结晶性的高分子,熔点为425 ,密度为2.13g/cc(克/立方厘米)。

PCTFE在室温下对大多数活泼的化学品呈惰性,而在212T以上可被少数几种溶剂溶解,也可被一些溶剂溶胀,尤其是氯化过的溶剂。PCTFE具有优异的阻隔气体的能力,其膜产品的水蒸汽透过性在所有透明塑料膜中是最低的。其电性能与其它全氟聚合物相似,但介电常数(23—2.刀和损耗因数稍高,尤其是在高频时。PCTFE可制作厚的(18英寸)光学透明制件。

PCTFE虽可用熔融加工,但由于熔体粘度高,有降解趋势导致加工品的性能变坏,故加工困难。

PCTFE树脂可制成用于模塑和挤塑的粒料。膜厚度为 0.001—0.010英寸,亦可制成棒和管。美国市场上经销的PCTFE树脂有3M公司Kel—FI牌、Daikin公司的Daiflon牌、AlliedlSignal公司的Acfon牌。

乙烯三氟氯乙烯共聚物

ECTFE树脂是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物,熔点为464 ,密度为1.68g/cc(克/立方厘米)。

此材料从低温到 330T的性能良好,其强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于PTEEFEPPFA。它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。它的介电常数(2.6)低,在很宽的温度和频率范围内性能稳定。ECTFE不着火,可防止火焰扩散,当暴露在火焰中时,将分解成硬质的碳。

ECTFE可制成用于模塑和挤塑的粒料及用于旋转模塑、流化床涂饰、静电涂饰的粉状产品。可在传统挤塑设备用化学发泡法加工成泡沫状产品,待别适用于计算机用电线的领域。半成品有膜、板、管和单纤维。 Ausimont USA公司销售的ECTFE产品牌号为Halar

在电线和电缆领域,最重要的应用是用于增压电缆、公共交通车用电缆。火警电缆、阳极保护电缆。注塑产品有塔填料、问和泵零件、接插件、电线接线柱、过滤机壳。ECTFE管的应用有光导纤维的套管、非支撑管、钢管和增强塑料管的内衬。

ECTFE涂料和内村可防止金属被环境侵蚀。膜的应用有理电池和隔离方面的应用。单纤维的应用有消油雾器、编织套管、过滤织物。宽幅(48in)以玻璃纤维作背村的ECTFE片材,可用作耐化学品和强度要求高的槽罐的内衬。

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