PTFE 美国杜邦MP1200(粉)
密度:2.1–2.3g/cm3聚四氟的机械性质较软。具有非常低的表面能。聚四氟(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度,耐低温—在-100度时仍柔软;耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂;耐气候—塑料中*的老化寿命;高润滑—具有塑料中的摩擦系数(0.04);不粘性—具有固体材料中的表面张力而不粘附任何物质;无毒害—具有生理惰性;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。聚四氟材料,广泛应用在国防、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。产品:聚四氟四棒材、管料、板材、车削板材。聚四氟是四氟的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为:CF3(CF2CF2)nCF3。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质聚四氟相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚仅在103)。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟分子中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的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6螺旋;在19℃发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。虽然在碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟解聚生成1mol四氟仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟主要解聚为四氟。聚四氟在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4.4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟可在260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和*等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟接触明火。
3.力学性能:它的摩擦系数极小,仅为聚的1/5,这是碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,所以聚四氟具有不粘性。聚四氟在-196~260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能,碳高分子的特点之一是在低温不变脆。PTFE密度较大,为2.14一2. 20g/cm3,几乎不吸水,平衡吸水率小于0.0l%。聚四氟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。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0.8 MPa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。[3]
4.耐化学腐蚀和耐候性:除熔融的碱金属外,聚四氟几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的溶剂,只在300℃以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。
