1、PTFE的电学性质

氟原子在PTFE分子链上均匀分布,完全对称,所以偶极距为零,分子不带极性。因此,PTFE具有极佳的介电性能。该性能一方面使PTFE可作为很好的电绝缘材料,用于绝缘等级较高的线缆等。PTFE的介电常数是2.1,而且在温度-40~250℃范围内和频率5Hz~10GHz范围内保持不变。但是随着密度或对密度有影响的因素发生变化时略有变化。实验发现,在超过2~3年的周期内测定的介电常数没有变化。

另一方面,由于不导电,在PTFE管或衬PTFE的管道用于输送油料或其他易燃易爆化学品时,由于介质在较高流速下流动,同管壁的摩擦会产生静电,这种静电因不能导出而积累足以产生火花,会产生爆炸的危险。这种情况,可以在制作管材或衬里用材料时加入石墨或导电炭黑等导电材料将静电及时导出,还可在管道多处装上接另位的导线。

PTFE的介质损耗角受频率、温度、结晶度及加工成的制品的空隙度影响。因为不吸收水,PTFE树脂即使长期浸泡在水中后其体积电阻仍保持不变。PTFE树脂的表面抗电弧性很好,而且不受热老化影响。空气中经受电弧冲击时不出现碳化的踪迹。

2、PTFE的化学性质

PTFE是已知有机材料中具有最好化学惰性的聚合物。它能抵御所有酸、碱和各类溶剂等化学物质,即使在高温下也能保持这种性能。这赋予它“塑料王”的美誉。例外只有熔融的碱金属、高温和压力下的元素氟和少数卤素氟化物,如CIF3以及OF2等能侵蚀PTFE材料的表面。碱金属对PTFE膜或薄板表面的腐蚀使表面脱氟和氧化,这使得PTFE膜或薄板表面失去不黏性,从而可以用特种黏结剂将其同金属或其他非金属材料黏结起来,也可用于将不同PTFE制件黏结成一体。

3、PTFE的表面性能

这里所说的PTFE树脂的表面性能主要是指它的表面不润湿性和不需润滑的低摩擦性。PTFE树脂具有很低的表面能,其数值为18.5mN/m,通常完全不被水润湿,但是可被表面张力小于18mN/m的液体所完全润湿,如全氟碳的酸的水溶液即为一例。已知的其他固体材料都很难黏附在PTFE表面上。但是,PTFE树脂的表面用碱金属处理可以明显改善其可润湿性和粗糙度,从而能同其他材料的基材进行黏结,不过同时会增加其摩擦系数。

PTFE分子间相互吸引力很小,再加上螺旋状分子链的特点,因而PTFE分子之间很容易滑动。PTFE的摩擦系数在几乎所有聚合物材料中是最低的,仅为聚乙烯摩擦系数值的1/5。这使其在无油润滑和需要减摩的情况下得到广泛的应用。

不添加任何填充材料的纯PTFE属于易磨耗材料,对于频繁滑动的动摩擦应用,必须添加填充材料。典型例子之一是无油压缩机的活塞环,就是在悬浮PTFE细粒料中加人一定量的玻璃纤维经模压制成的。

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