聚四氟乙烯纤维课件

1、聚四氟乙烯纤维,1,聚四氟乙烯纤维PTFE,聚四氟乙烯纤维,2,Beijing National Aquatics Center 水立方,聚四氟乙烯纤维,3,目录,聚四氟乙烯纤维,4,定义 聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物。 英文名是Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE。其化学分子式为 聚四氟乙烯纤维是以PTFE为原料，经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种合成纤维。 PTFE被称作“塑料王”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、低摩擦、高润滑、自清洁、无毒害等特点。,PTFE简介,聚四

2、氟乙烯纤维,5,1953,发展简史,1957,80年代,1984-至今,聚四氟乙烯纤维首先由美国杜邦公司开发使用,开始实现工业化生产,可溶性聚四氟乙烯纤维投入生产，主要是单丝,聚四氟乙烯纤维的世界总产能力达到1.2kt,聚四氟乙烯纤维,6,研究现状,国内研究现状 目前，我国生产的PTFE纤维产量已占全球总量的50%以上，出口到亚洲日、韩，美洲，欧洲，以及中东等国家和地区，且部分性能超过国际同类产品。我国已形成100%PTFE滤料的工业化生产，将PTFE纤维用于长纤维编织基布，短纤维覆盖基布表面经加工制成针刺毡，但由于PTFE纤维易产生静电，摩擦系数低，目前还存在梳理，成网困难等问题。,1,聚四

3、氟乙烯纤维,7,2,研究现状,国外研究现状 国外PTFE纤维的工业化生产始于1954年，由美国杜邦公司研发，是最早工业化的特种合成纤维。其品种有单丝、复丝、短纤维以及膜裂纤维。 奥地利Lenzing公司则于20世纪70年代开发成功PTFE的膜裂纤维。该方法生产效率极高，但是生产的纤维线密度不匀。除此之外，俄罗斯在研发多种PTFE纤维方面也取得了较大的成效。,聚四氟乙烯纤维,8,PTFE纤维特性,(1)耐化学性。“C-F”键具有极高的键能，不易被拆开，PTFE大分子间的堆砌密度大，使各种试剂难于透入其间。氟原子的取代使PTFE形成螺旋结构型，这惰性的螺旋形全氟“外壳”加之聚合物的非极性和结晶结构

4、，使得PTFE纤维具有极优异的耐化学性，PTFE纤维在用于对焚烧炉排出的热气体进行过滤中，到目前为止无任何其他材料可以取代。,PTFE纤维的链构象,聚四氟乙烯纤维,9,PTFE纤维特性,(2)耐热性。PTFE能经受280的高温，短时间可达300。这些性能说明它是可在恶劣的环境中用于过滤的理想材料。 (3)耐低温。具有良好的机械韧性；即使温度下降到零下196，也可保持5的伸长率。 (4)阻燃性。PTFE的限氧指数(LOI)可高达95。这就是说它需要95的氧才能点燃和保持火焰。,聚四氟乙烯纤维,10,PTFE纤维特性,(5)耐大气中的老化。对紫外是100的稳定，不会老化，在室外暴露15年机械性能也

5、无明显的变化。 (6)拒水和耐水洗。PTFE不吸水，且容易洗涤，可以在高温下使用强洗涤剂。其表面排斥水、灰尘和其它污染物，因此它也是一种极好的的防污材料。 除此之外，PTFE纤维还有本身无毒、绝缘、抗辐射的优良性能。,聚四氟乙烯纤维,11,PTFE纤维成型工艺,聚四氟乙烯纤维,12,载体纺丝法,载体纺丝也称作乳液纺丝，包括干法纺丝、湿法纺丝等。 通常是将PTFE乳液与基质聚合物(如PVA)载体混合，制成纺丝液纺丝，制备出PTFEPVA初生纤维后，再在320-400的高温下进行烧结，除去基质聚合物载体，得到PTFE超细纤维。这些纤维和纱因制造过程中混有载体的碳化物，因而强度较低，呈深棕色，要得到

6、白色的PTFE机织纱或缝纫线需进行漂白。,聚四氟乙烯纤维,13,糊料挤出纺丝法,糊料挤出纺丝通常是将PTFE粉末与易挥发的质量分数1625润滑剂充分混合。调成糊状物，制成一定形状的预制胚，并在一定的压力下通过一个具有狭长模孔的喷丝头挤压纺丝，再经干燥，烧结，高温下高度拉伸，得到非均匀的白色带条纱。此外，也可在挤出装置中挤出薄膜或细条，再经压轧工序去除助剂，然后经过纵向切割加工、拉伸和蓬松加工，得到PTFE纤维。,聚四氟乙烯纤维,14,膜裂纺丝法,切割膜裂法由奥地利Lenzing公司于20世纪70年代初开发并工业化，在制备PTFE纤维时需先将PTFE粉末熔结成圆柱形PTFE型坯，再把它切削成一定

7、厚度的薄膜，然后通过锯齿状刀具割裂成丝，在熔点(327)以上烧结，再经拉伸和热处理最终得到PTFE纤维。此方法得到的纤维具有微孔结构，且强度较高。复丝可用作密封填充材料，短纤维则可用于针刺毡。,聚四氟乙烯纤维,15,熔体纺丝法,熔体纺丝法是将四氟乙烯质量分数为4-5的全氟 乙烯、全氟丙基醚的共聚物混合作为纺丝熔体，经螺 杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔，使其成细流状射 入空气中，并在纺丝甬道中冷却成丝。此方法得到的 PTFE纤维强度较高，但由于熔融后PTFE超分子结构发 生改变。导致其延展性消失以及分子链定向伸展受阻， 加之PTFE的高黏度和明显的弹性，PTFE熔体通过螺杆 挤出机直接制备纤维比

8、较困难，难以实现工业化。,聚四氟乙烯纤维,16,PTFE纺丝方法的优缺点,聚四氟乙烯纤维,17,PTFE纤维的应用,过滤材料 PTFE纤维在高温烟气过滤方面有着重要的作用。 采用PTFE纤维或PTFE纤维同其他耐高温纤维混合， 可制成高温复合过滤毡，该滤料具有很好的耐腐 蚀、耐高温、耐摩擦等性能，适用于高温、高湿、 高黏性粉尘行业或带有酸碱性、腐蚀性化学气体 的工业烟尘净化，是其他过滤材料所无法比拟的。,聚四氟乙烯纤维,18,聚四氟乙烯纤维,19,PTFE纤维的应用,医学材料 近年来，PTFE纤维在医学上的应用越来越广泛， 如可用于人造血管，人工心脏瓣膜和人工心脏辅 助装置，人造韧带和人造食道

9、等，PTFE纤维还可 用于普通外科和整形外科的手术缝合等，如比较 常见的整容手术隆鼻和整形下颌就是采用PTFE作 为填充材料。,聚四氟乙烯纤维,20,PTFE纤维的应用,纺织工业 用来制造高性能的缝纫线、耐热与耐化学等 性能要求高的其他纺织品，以及医用纺织品 和耐磨服装的耐擦伤拼料。例如，用含有PTFE 纤维的耐摩擦运动袜，在自行车及其他运动 中，可防止运动员的脚产生水泡。,聚四氟乙烯纤维,21,聚四氟乙烯纤维,22,PTFE纤维的应用,其他应用领域 PTFE纤维在其他领域也有着广泛的应用。如可用于轴承和低摩擦率零部件、离子交换、密封填料等。此外，由于其固有的低损耗与介电常数，PTFE纤维还可

10、以用来制备电线和电缆的绝缘材料等。,聚四氟乙烯纤维,23,聚四氟乙烯纤维,24,参考文献,1.乔春梅, 康卫民, 鞠敬鸽,等. 聚四氟乙烯纤维的制备技术及应用进展J. 产业用纺织品, 2015, 33(1):1-4. 2.马训明, 郭玉海, 陈建勇,等. 聚四氟乙烯纤维的凝胶纺丝J. 纺织学报, 2009, 30(3):10-12. 3.胡友斌, 安源胜, 赵小平. 聚四氟乙烯纤维性能及其制造工艺J. 化工新型材料, 2009, 37(9):24-25. 4.陈丽萍, 王耀武, 孙润军,等. 聚四氟乙烯纤维的制备与性能表征J. 合成纤维, 2010, 39(10):24-26. 5.陈观福寿. 聚四氟乙烯纤维及其应用研究进展J. 新材料产业, 2011(7):48-51. 6.胡友斌, 安源胜, 赵小平. 聚四氟乙烯纤维性能及其制造工艺C/ 中国化工学会2008年化工机械年会. 2008:24-25. 7.郭志洪,