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聚四氟乙烯百科介绍

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  广惠科技专业为客户提供PTFE聚四氟乙烯离型膜,铁氟龙胶带,特氟龙玻璃纤维布,氟塑离型纸,其他氟素类离型膜还有:ETFE离型膜,FEP离型膜,耐氟龙胶片离型膜,PVDF离型膜,ECTFE离型膜,PCTFE离型膜,PFA离型膜,THV离型膜等。

  在氟塑料中,聚四氟乙烯消耗最大,用途最广,它是氟塑料中的一个重要品种。聚四氟乙烯的化学结构是把聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代而成。

  聚四氟乙烯被称“塑料王”,氟树脂之父罗伊·普朗克特1936 年在美国杜邦公司开始研究氟利昂的代用品,他们收集了部分四氟乙烯储存于钢瓶中,准备第二天进行下一步的实验,可是当第二天打开钢瓶减压阀后,却没有气体溢出,他们以为是漏气,可是将钢瓶称量时,发现钢瓶并没有减重。他们锯开了钢瓶,发现了大量的白色粉末,这是聚四氟乙烯。

  他们研究发现聚四氟乙烯性质优良,可以用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈,因此美国军方将该技术在二战期间一直保密。直到二战结束后,才解密,并于1946年实现工业化生产聚四氟乙烯。

 

PTFE

 

一、名称标识
  中文名:聚四氟乙烯
  英文名:Polytetrafluoroethene
  简称:PTFE
  商标名:Teflon®
  大陆俗称:特富龙
  香港译为特氟龙
  台湾译为铁氟龙
  日文名:テフロン
  CAS 号:9002-84-0
  Growing Model :PTF38
  EINECS号:204-126-9
  海关编码:39209910-00
  MSDS:QAMT-37110101  
  Report No:RLSHF001488200003C
  FPC行业名称:特氟龙分离膜
  风险术语:R41对眼睛有严重伤害。
  安全术语:S24/25避免与皮肤和眼睛接触。

 

PTFE

 

二、主要参数
  分子式:-[-CF2-CF2-]n-
  结构图:

PTFE
  比重:2.20g/cm3
  熔 点:327℃
  沸 点:400℃
  折 射 率:1.35
  平衡吸水率:小于0. 0l%。
  分子量:100.015612
  膨胀系数(25~250℃)10~12×10-5/℃
  聚四氟乙烯中波的传播速度为:207019667.8=0.69v0
  波在媒介中的传播速度计算式为

 

、生产方法
  聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。

四、性能特点
  1.耐高温——使用工作温度达250℃。
  2.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。
  3.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。
  4.耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。
  5.高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。
  6.不粘附——是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质。
  7.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。
  8.电绝缘性——可以抵抗1500伏高压电。

五、聚四氟乙烯性能表 

名称 单位 指标
密度 ㎏/m3 2.10-2.30×103
结晶度 % 树脂93~97
淬火制品50~65
不淬火制品63~85
熔点 327
热变形温度 55
维卡软化点 110
热分解温度 >415
线膨系数(垂直于压力方向) 1/℃ 20~60℃ 10.3×10-5
20~100℃ 10.5×10-5
20~150℃ 11.4×10-5
20~100℃ 12.8×10-5
导热系数 W/m.K 0.256
泊松比(25℃)   0.4
折光率 % 1.37
吸水率   0.01
对水的接触角   114°-115°
表面胀力 N/㎝ 18.5×10-5
介电常数(10H2   ≤1.8-2.2
体积电阻率 Ω ≥1×1015
表面电阻率 Ω >1010
耐电弧 s ≥300
拉伸强度 MPa 27.6
断裂伸长率 % 238
压缩弹性模量 MPa 280
压缩强度 MPa 12.9
冲击强度(缺口) KJ/㎡ 2
弯曲强度 MPa 20.7
弯曲弹性模量 MPa 700
磨擦系数(负荷2MPa)(时间30mm)   0.11
磨损量(同上) mg 249
磨痕宽度(同上) mm 15.8

六、聚四氟乙烯应用领域
  聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于涂层、浸渍或制成纤维。
  聚四氟乙烯在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金
、冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等,使之成为不可取代的产品。 聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能,耐高温,耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等,一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。在PTFE中加入任何可以承受PTFE烧结温度的填充剂,机械性能可获得大大的改善,同时保持PTFE其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤纤、聚酰亚胺、EKONOL…等,耐磨耗、极限PV值可提高1000倍。
  聚四氟乙烯管材选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂经柱塞挤压加工制成。在已知塑料中聚四氟乙烯具有最好的耐化学腐蚀性能及介电性能。聚四
氟乙烯编织盘根是一种良好的动密封材料,是由膨体聚四氯乙烯带条编织而成,具有低摩擦系数、耐磨、耐化学腐蚀、密封性良好、不水解、不变硬等优良性能。用于各种介质中工作的衬垫密封件和润滑材料,以及在各种频率下使用的电绝缘件、电容器介质、导线绝缘、电器仪表绝缘等。聚四氟乙烯薄膜适用于作电容器介质、特种电缆的绝缘层、导线绝缘、电器仪表绝缘及密封衬垫,还可做不粘带、密封带、脱模。

七、化学性质

  聚四氟乙烯的化学结构是把聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代而成。
  PTFE分子中F原子把C-C键遮盖起来而且C-F键键能高特别稳定,除碱金属与元素氟外它不被任何化学药品侵蚀。
  PTFE分子中F原子对称,C-F中两种元素共价相结合,分子中没有游离的电子,整个分子呈中性。使PTFE具有优良的介电性能,因为PTFE分子结构中没有克键,所以它的结晶度很高。由于PTFE分子外有一层惰性的含氟外壳,使它具有突出的不粘性能与低的摩擦系数。
  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(包括魔酸,即氟锑磺酸)。
  抗氧化性:能耐强氧化剂的腐蚀。
  酸碱性:呈中性.

八、物理性质
  聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。优异的电气性能,是理想的C级绝缘材料,报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压;比冰还
要光滑。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。

九、力学性能
  聚四氟乙烯的摩擦系数极小,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。
  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最小。
  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0.8MPa以上时趋于恒定。在高速、高载荷下,PTFE的摩擦因数低于0.O1。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。

十、电学性能
  聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。高频绝缘性能优良,由于它几
乎不吸水,故绝缘性能不受湿度的影响,有较高的介电系数,且随温度的上升,可以用来制作受热的电气绝缘制品,击穿电压也很高,适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好,但静电度高,与铜接触易老化。

十一、耐化学腐蚀和耐候性
  聚四氟乙烯具有极高的耐化学腐蚀性能,例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,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。聚四氟乙烯不能耐受极强的还原氛围,如熔融的碱金属,氨碱溶液(碱金属溶于液氨),某些氟化物(如TFA),萘钠盐等均可以迅速腐蚀聚四氟乙烯制品。
  聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。不适用于防辐类产品。

十二、聚四氟乙烯混合物

中文名称
英文名称
简称
链接页面
聚酰胺/聚四氟乙烯共混物
Polyamide/polytetrafluoro-ethylene blend
PA/PTFE
聚碳酸酯/聚四氟乙烯共混物
Polycarbonate/polytetrafluoroethylene blend
PC/PTFE
聚酰亚胺/聚四氟乙烯共混物
Polyimide/polytetrafluoroethylene blend
PI/PTFE
聚甲醛/聚四氟乙烯共混物
Polyoxymethylene/polytetrafluoroethylene blend
POM/PTFE
聚砜/聚四氟乙烯共混物
Polysulfone/Polytetrafluoroethylene blend
PSU/PTFE

十三、聚四氟乙烯制品成型方法

中文名称
英文名称
其他名称
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模压法
Compression molding
压塑法、压塑模塑、模压成型
推压法
Paste extrusion
推压成型法、糊状挤压法
皮囊法
Bag method
模压整体,等压法
喷涂法
Praying method
是以特殊的喷涂机,将散纤维和无机结合剂制成的原料与水一起直接喷涂在筑炉施工面上
编织法
Injection molding
注塑法,注射成型法
缠绕法
Filament winding process
管心缠绕法、螺旋缠绕、轴向缠绕法、绕制法
滚压法
Roller forming
辊轧法,滚压成型
挤压法
Extrusion
挤压成型法,挤出法,挤塑法,挤出模塑法,挤出成型法
粘接法
Splice
胶黏法,粘结法
焊接法
Welding
熔接法,镕接法
热定型法
Heat setting
热定型,定型
机加工法
Machine pressure molding method
机压成型法,机械塑炼法,素炼

十四、聚四氟乙烯产品类别

中文名称
英文名称
功能作用
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聚四氟乙烯离型膜
PTFE film
作导线绝缘,电器仪表绝缘,密衬垫
聚四氟乙烯胶带
Teflon tape
用于包装,热塑,复合,封口热合,电子电气等
聚四氟乙烯制品
PTFE products
用于石油、化工、冶金、机械、交通、医药、食品、电力
聚四氟乙烯膨体制品
PTFE expanded products
一种柔韧富有弹性的无纺型微孔材料
聚四氟乙烯多孔制品
multi-cellular polytetrafluoroethylene
主要用作过滤材料和隔热衬垫材料
聚四氟乙烯过滤材料
PTFE filter material
隔热衬垫材料
聚四氟乙烯隔膜
PTFE diaphragm
耐腐蚀隔膜阀的隔膜
聚四氟乙烯微孔膜
PTFE microcellular film
用作杀菌滤膜、电解隔膜、气体透析膜、各种溶剂的超净过滤膜
聚四氟乙烯微滤膜
polytetrafluoroethylene microfiltration membrane
强憎水性,不吸水,抗蠕变性差,弯曲强度低
聚四氟乙烯中空纤维膜
polytetrafluoroethylene hollow fiber membrane
主要是作C1化学用的高温气体(H2-CO)分离膜
聚四氟乙烯生料带
polytetrafluoroethylene unsintering tape
用于纯氧、煤气、强氧化剂、强腐蚀性介质和高温蒸汽等管道螺纹丝口密封以及泵、阀、设备形状复杂的填充密封
聚四氟乙烯纤维
PTFE fiber
用作密封填料、滤材、离子膜补强材料、缝线等
聚四氟乙烯超细粉
polytetrafluoroethylene micropowder
用作炸药、导火索、火箭固体燃料的填充剂
聚四氟乙烯细粒模压树脂
polytetrafluoroethylene fine powder
制作高级电气绝缘用和电容器用薄膜、薄板、大型模压制品
聚四氟乙烯预烧结树脂
polytetrafluoroethylene presintering resin
用于挤出压力高的柱塞挤出成型的管材
聚四氟乙烯造粒树脂
PTFE free-flowing powder
用于挤出压力高的柱塞挤出成型的管材
糊状挤塑用聚四氟乙烯树脂
polytetrafluoroethylene resin for paste extrusion
可制得具有连续长度的薄壁管、细棒、电线电缆绝缘层和密封用生料带
填充聚四氟乙烯树脂
filled polytetrafluoroethylene
制作各种活塞环、轴承、轴瓦、阀座、导向环、转动密封填料、密封圈、衬垫
通用型聚四氟乙烯树脂
general purpose polytetrafluoroethylene resin
加工各种规格的板、薄膜、垫片和形状较复杂的零件
聚四氟乙烯浓缩水分散液
polytetrafluoroethylene concentrated dispersion
用于浸渍石棉、玻璃纤维及陶瓷、石墨等多孔材料
聚四氟乙烯水分散体
polytetrafluoroethylene aqueous dispersion
用于制造聚四氟乙烯膨体材料或聚四氟乙烯清漆或瓷漆;浸渍多孔金属制造氟塑料金属;纺制氟纶纤维
膨体聚四氟乙烯石墨盘根
expanded PTFE graphite packing
用于各类泵、阀的密封填料
聚四氟乙烯发热带
PTFE heating tape
用于加热、保温、干燥等设备装置上发热元件的面状发热体
聚四氟乙烯软密封
PTFE soft seal
用于旋转的搅拌和泵中的密封以及阀门杆的密封
聚四氟乙烯树脂复合材料
polytetrafluoroethylene matrix composite
用作覆铜板基材、电气接插件、自润滑轴承、密封垫
聚四氟乙烯玻璃布
PTFE glass cloth
用作耐热的绝缘衬垫、电缆绝缘和纺织行业辊筒防黏层、食品、服装、塑料机械上的防黏带、防黏垫层等
聚四氟乙烯玻璃布层压板
PTFE glass cloth laminate
用作雷达天线罩、电器的结构件、印刷线路的基板
聚四氟乙烯覆铜箔板
PTFE covered copper foil board
用于制作高温、高频下的印刷线路板
聚四氟乙烯螺旋管
PTFE screw tube
用作耐强腐蚀、高温设备的软性连接
聚四氟乙烯热收缩管
PTFE heat shrinkable tube
用作电器、机械、化工等绝缘材料和防粘材料
聚四氟乙烯波纹管
PTFE corrugate tube
耐腐蚀管道的连接件
膨体聚四氟乙烯人造血管
artificial blood vessel made of bulk PTFE
用于人体主动脉、股动脉、肺动脉的补修,还可作为静脉血管、门静脉高压分流架桥材料
膨体聚四氟乙烯心脏补片
sheet for heart repair made of bulk PTFE
用于心脏房间隔和室间隔缺损修补,心脏流出道扩大及动脉狭窄的整形及人体其他组织的修补

十五、其他氟素类离型膜

英文缩写
英文
中文
比重(g/c㎡)
熔点(℃)
链接页面
PTFE
Polytetrafluorothylene
聚四氟乙烯
2.21
415
ETFE
Ethylene-tetra-fluoro-ethylene
乙烯一氯四氟乙烯共聚合物
2.15
270
FEP
Fluorinated ethylene propylene
聚全氟乙丙烯
2.14
268
PFA
Polyfluoroalkoxy
过氟烷基化物
2.15
302
PCTFE
polychlorotrifluoroethylene
聚三氟氯乙烯
2.13
213
ECTFE
Ethylene-chlorotrifluororthylene copolymer
乙烯三氟氯乙烯共聚物
1.68
242
PVDF
Polyvinylidene Fluoride
聚偏氟乙烯
1.77
173
PVF
polyvinyl fluoride
聚氟乙烯
1.39
200
THV
TFE HFP VDF Polymer
三种氟烯聚合物
无资料
无资料

十六、国家标准
  GB 5477-1985聚四氟乙烯材料命名
  GB 7136-1986通用型模压用聚四氟乙烯树脂
  GB 8329-1987聚四氟乙烯树脂细粒模压粉
  GB/T 11990-1989糊状挤塑用聚四氟乙烯树脂
  GB/T 8329-1987 聚四氟乙烯树脂细粒模压粉
  GB/T 10904-1989 填充聚四氟乙烯导轨软带
  GB/T 10905-2008填充聚四氟乙烯导轨软带技术条件
  GB/T 13404-2008管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片
  GB/T 15700-1995聚四氟乙烯波纹补偿器通用技术条件
  GB/T 17737.2-2000 射频电缆 第2部分:聚四氟乙烯(PTFE)绝缘半硬射频同轴电缆分规范
  GB 33001-1985聚四氟乙烯管材
  GB 33002-1985 聚四氟乙烯板材