氟塑料(聚四氟乙烯)的性質(zhì)

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所屬分類:聚四氟乙烯
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氟塑料(聚四氟乙烯)俗稱塑料王,其商品名稱是Teflon,是四氟乙烯的聚合物,為白色或灰白色的物質(zhì)。它是在高壓下由三氯甲烷與氫氟酸聚合制成四氟乙烯(粉末),在370℃時,將得到的四氟乙烯粉末裝模、燒結(jié),產(chǎn)生一種堅韌的、非熱塑性和非多孔性的樹脂。聚四氟乙烯雖然大多是結(jié)晶體,但卻沒有熔點。它的塑性隨溫度升高而增加,而機(jī)械性能則急劇變壞。而且在高于327℃時,轉(zhuǎn)變?yōu)榉橇鲃訜o定形的膠狀物。在高于400℃時,聚四氟乙烯分解,放出有毒的揮發(fā)性氟化物氣體。它的低溫性能也很好,溫度低于-80℃時仍能保持其韌性。

??????? 表23給出了聚四氟乙烯的某些性質(zhì)。

??????? 由于聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)是致密的,因此它有優(yōu)良的真空性能。它的滲透率很低,它在室溫下的蒸氣壓和放氣率都很低,比橡膠和其它塑料都要好。其25℃時的蒸氣壓為10-4Pa,350℃時為4×10-3Pa。

????????聚四氟乙烯與其本身或與鋼之間的摩擦系數(shù)很低,對鋼的摩擦系數(shù)為0.02~0.1,可用作無油軸承材料,也可用于真空動密封,但必須保證有良好的導(dǎo)熱性(或用改性氟塑料),以避免因摩擦過熱而損壞。

?

表23??聚四乙烯性質(zhì)
性??質(zhì)
溫度(℃)或成形
數(shù)??值
單??位

結(jié)構(gòu)

密度
工作溫度
比熱
熱導(dǎo)率
線熱膨脹系數(shù)
抗拉硬度
楊氏模量
電阻率
電擊穿強(qiáng)度
電介質(zhì)常數(shù)
永久變形
用環(huán)作試驗區(qū)

 

≤327℃
>327℃
>400℃
90℃

60~108Hz

(55×75×2)
20℃
100℃

結(jié)晶體
無定形膠狀物
分解
2.1~2.2
-80~250
0.25
6×10-4
1500×10-7
140~350
4300~5200
>1019
20
2
用1.96×107Pa力
2
12

g·cm-3

cal·g-1·℃-1
cal·cm-1·s-1·℃-1
-1
kg·mm-2
kg·mm-2
Ω·cm

持續(xù)24h
%
%

?????? ?聚四氟乙烯的彈性和壓縮性不如橡膠,而且在高負(fù)荷時趨于流動,甚至破裂。當(dāng)加載高于3 MPa時,產(chǎn)生殘余變形,加載到20 MPa左右時,會被壓碎。因此聚四氟乙烯一般只用作帶槽法蘭的墊片材料,而且負(fù)荷不超過3.5 MPa。用于靜密封的結(jié)構(gòu)形式如圖6所示。

????????聚四氟乙烯具有良好的電絕緣性能。它的電阻率極高,電介質(zhì)損耗很低,由于聚四氟乙烯不吸附和不吸收水蒸氣(不吸水也不被水浸潤),因此即使在100%的相對濕度下,表面電阻率仍很高。這一特性及其抗飛弧性,使得聚四氟乙烯特別適用于各種需要絕緣的場合。

?聚四氟乙烯的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,這一點優(yōu)于任何其它的彈性塑料材料。它與所有已知的酸和堿(包括三大強(qiáng)酸和氫氟酸)都不發(fā)生反應(yīng)。聚四氟乙烯不會受潮,也不溶解于任何已知的溶劑(但能溶解于熔融的堿金屬)。聚四氟乙烯不可燃、無毒,只有當(dāng)加熱溫度高于400℃時能放出有毒氣體。由于聚四氟乙烯的性質(zhì)不活潑,因此只能采用特殊的方法對它粘接。在粘接時應(yīng)注意粘接劑的最高工作溫度。

??????? 聚四氟乙烯能用普通的刀具進(jìn)行高速切削加工。在聚四氟乙烯燒結(jié)成形時加入不同的添料(如石墨、玻璃纖維、銅粉等),可得到改性聚四氟乙烯,主要是改善其機(jī)械性能和熱學(xué)性能。

??????? 在真空技術(shù)中,聚四氟乙烯可用作密封墊片、永久或移動的引入裝置的密封、絕緣元件和低摩擦的運(yùn)動元件等。聚四氟乙烯的應(yīng)用溫度范圍為-50~200℃,其最高工作溫度可達(dá)到250℃。

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