一、聚四氟乙烯(PTFE)简介
聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简称PTFE),别名铁氟龙,俗称“塑料王”,是一种以四氟乙烯为单体聚合而成的高分子聚合物。其化学式为(C2F4)n,以其卓越的耐热、耐寒性能而闻名,能在-80至260摄氏度的范围内长期使用。PTFE具有抗酸、抗碱、抗各种有机溶剂的特性,几乎不溶于所有溶剂。此外,PTFE的摩擦系数极低,使其在润滑和易清洁水管内层涂料方面有着广泛的应用。
二、聚四氟乙烯(PTFE)怎么被发现的
聚四氟乙烯的发现颇具传奇色彩。1936年,美国杜邦公司的化学家罗伊·普朗克特在研究氟利昂的代用品时,意外发现了PTFE。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实验。然而,第二天打开钢瓶减压阀后,并没有气体溢出。他们锯开钢瓶后,发现了大量的白色粉末,这就是聚四氟乙烯。研究发现,PTFE性质优良,可用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈。因此,美国军方在二战期间一直保密这项技术,直到二战结束后才解密,并在1946年实现工业化生产。
三、聚四氟乙烯(PTFE)PTFE的结构性能
PTFE的结构性能是其广泛应用的基础。其侧基全部为氟原子,分子链的规整性和对称性极好,大分子为线型结构,几乎没有支链,容易形成有序排列,因此极易结晶。PTFE的大分子两侧全部为C-F键,这是很稳定的化学键,并且把主链上的碳原子屏蔽保护起来,使分子链难以破坏,因而具有最好的耐腐蚀性和耐热性。PTFE的偶极矩接近于零,基本不带极性,电绝缘性好。PTFE大分子的表面自由能很低,因此具有高度的不粘附性和最低的摩擦系数。
PTFE外表为似蜡状白色粉末,无毒、无味、无臭,不燃烧、不粘接、不吸水,气体阻性好。PTFE具有良好的生理相容性和抗血栓性。在热学性能方面,PTFE具有优良的耐热性和耐寒性,可长期在-80至260摄氏度范围内使用。其热导率低,线膨胀系数比大多数塑料小,并随温度升高而增大。在机械性能方面,PTFE的突出特点是低摩擦性和自润滑性,其摩擦系数为塑料中最低者,但耐磨损性不好,需加入二硫化铝、石墨等耐磨材料改性。在电学性能方面,PTFE的电绝缘性十分好,介电损耗角正切值小且基本不受温度、湿度和频率的影响。
四、聚四氟乙烯PTFE有哪些种类与用途
聚四氟乙烯的应用非常广泛,根据聚合方法的不同,分为悬浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯两大类。悬浮聚四氟乙烯树脂系白色粉末,颗粒较大,经适当的后处理,可得到不同颗粒度的粉末。这种粉状树脂用于模压、压延加工成型,而不直接用于电线电缆的生产。用于电线电缆绝缘时,应将悬浮聚四氟乙烯模压、烧结成圆柱型坯料,再在车床上车削成聚四氟乙烯薄膜,这种薄膜又称熟料带,供电线电缆绕包绝缘用。
分散聚四氟乙烯又分为粉末和浓缩分散液两种型态。粉状分散树脂在加入一定量的助剂及填料后,专供推压成型,适用于电线电缆等薄壁制品的推压加工,在目前电线生产中应用较多。也可将粉状分散树脂推压成型,然后滚压成薄膜供细线径电线绝缘或电线护套绕包用。比如丹凯一般用聚四氟乙烯粉末制成PTFE管。 聚四氟乙烯浓缩分散液主要供浸渍多孔材料及粉末冶金法制成的金属轴承的表面涂层用。聚四氟乙烯绝缘电磁线及耐高温电线的玻璃纤维编织层就是聚四氟乙烯浓缩液涂制用的。
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