高分子材料-聚四氟乙烯(PTFE

北京中诺课程 2024-04-03 11:48:39

聚四氟乙烯概念

聚四氟乙烯,简称PTFE,分子结构与聚乙烯(PE)相似。为四氟乙烯单体的高结晶聚合物,是一种白色有蜡状感的热塑性塑料。

是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,因此得"塑料王"之美称。它能在任何种类化学介质长期使用。

它是具有良好对称性的螺旋结构,是表面能最低、耐化学腐烛最优异的聚合物。具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。

聚四氟乙烯基本特点

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。

聚四氟乙烯的改性

为弥补PTFE自身缺陷的同时提高某些特定性能,PTFE的改性主要采用复合的方法,复合改性的方法主要有:表面改性、填充改性、结构改性等。

其中,填充改性是一种简单有效的方法,既可保持其优点,又可利用复合效应,改善和克服纯PTFE的缺陷,提高其综合性能。

1.填充改性是在PTFE中加入能经受PTFE烧结温度(360~380℃)的填充剂,显著提高其机械强度、硬度及耐磨性,同时保持PTFE其它优良性能。

目前常用的填料有:无机填料、金属及金属氧化物、纳米粒子及有机填料等。

常用的无机填料有石墨、二硫化钼、二氧化硅(SiO2)、陶瓷颗粒等。

常用的金属填料有Cu、Pb和Ni等。

常用的纳米填料有纳米Al2O3、纳米ZnO、纳米SiO2等。

常用的有机填料有聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)等。

2.表面改性方法主要是利用一些物理化学处理方法,如钠-萘络合物化学改性、低温等离子技术、离子束注入技术等,通过引入极性基团形成强化表面层、增加界面结合力或者消除弱界面层来提髙表面活性,再进行接枝处理。

3.结构改性技术的核心是在聚四氟乙烯成型工艺的改变,在材料组成成分没有变化的情况下使PTFE呈现出与传统PTFE不同的微观结构,这些微孔结构使其表现出与传统聚四氟乙烯差异较大的宏观性能,主要是使其物理机械性能得到提升。

结构改性主要包括膨体PTFE和微孔PTFE两类。

聚四氟乙烯单体的成型方法

模压法、推压法、缠绕法、滚压法、挤压法、粘接法、热定型法

聚四氟乙烯的应用

PTFE是耐腐蚀管道、管件、槽、塔和各类标准设备的耐腐蚀衬里的首选材料。另外,作为密封材料、润滑材料在机械、石化、交通运输、医药、食品、轻工、纺织、建筑等行业使用十分广泛。

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