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1、氟塑料PVDF(F26)、PTFE和FEP(F46)有什么差别?具体差别在哪? 我公司最近有用到几款氟塑料产品,请问PVDF(F26)聚四氟乙烯(PTFE)FEP(F46)有些什么差别?具体差别都显现在哪些方面?最佳答案 PVDF为聚偏氟乙烯,较F4和F46差一点,耐温低,耐腐蚀性稍差(价格与比F4和F46便宜很多。PTFE(F4)为聚四氟乙烯,耐温和耐腐蚀都相当好,可耐任何介质的腐蚀,颜色为绝白色,一般用于衬氟管道、阀门、密封件、棒材等FEP(F46)为聚全氟乙丙烯,颜色为透明状,耐腐蚀性与PTFE相当,一般多用于衬氟泵或全氟泵F4+F46=F50 即氟塑料合金,该材料也经常用于氟塑料泵,它
2、们二者用在一起,可增加耐磨性ETFE简介 ETFE又俗称为聚氟乙烯 ETFE膜材料介绍ETFE的英文为:ethylene-tetra-fluoro-ethylene,中文全称为:乙烯-四氟乙烯共聚物,俗称:聚氟乙烯,又俗称:F-40。 比重:1.7克/立方厘米 成型收缩率:3.1-7.7% 成型温度:300-330 ETFE 是最强韧的氟塑料,它在保持了PTFE 良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时,耐辐射和机械性能有很大程度的改善,拉伸强度可达到50MPa,接近聚四氟乙烯的2倍。 ETFE又俗称为聚氟乙烯-65°C+150°C 薄壁材料 高阻
3、燃性 低烟 极适用于水、燃料、油、酸碱环境中 说明ETFE是一种坚韧的材料,各种机械性能达到较好的平衡抗撕拉极强、抗张强度高、中等硬度、出色的抗冲击能力、伸缩寿命长。ETFE是良好的电介质材料,绝缘强度高,介电常数为2.6,电阻率高,耗散因数低,仅为0.003。其低介电常数,在频率和温度变化的情况下基本恒定。ETFE的使用温度范围较实用较广,恒定温度通常设定为-65°C 到 +150°C之间,在超低温时仍坚硬非凡,其脆化温度低至-100°C。另外,ETFE还通过了几项严格的抗燃测试,如IEEE 383,并获得UL 94 V-0等级。对大多数化学物质的物理属性影响小
4、,对普通气体和水气的渗透性低。 ETFE膜材料介绍四氟乙烯第一部分:化学品名称 化学品中文名称: 乙烯-四氟乙烯共聚物 化学品英文名称: Ethylene tetrafluoroethylene 技术说明书编码: 77 CAS No.: 116-14-3 分子式: C2F4 分子量: 100.02 熔 点: -142.5,沸 点: -78.4,临界温度:33.3,临界压力:3.85Mpa,临界密度:572kg/m3, 25时的蒸汽压:3.19Mpa, 蒸汽密度:572kg/m3, 自燃点:190, 高于200开始热解。遇热分解出HF等有毒气体。 爆炸极限:空气中的爆炸极限随压力增大而变宽,1.
5、0-1.5Mpa时为11%46%,高于0.25Mpa是,纯四氟乙烯是一种爆炸极限气体,引发剂肯能是氧,过氧化物或变价金属氧化物,水能加速引发作用。 化学性质:TFE化学性质非常活泼,能发生氢化、氢卤化、胺化、硝化、磺化及多种磺基取代反应,能发生氧化、过氧化反应,本身共聚能生成二聚、环二聚体,长链聚合生成聚四氟乙烯,自聚反应热172kJ/mol,局部过热易发生歧化反应,有发生爆炸可能。 第二部分:成分/组成信息 有害物成分 CAS No. 组成:该材料是由四氟乙烯(CF2=CF2)与乙烯(CH2=CH2)发生聚合反应得到的高分子材料。 四氟乙烯 116-14-3 第三部分:危险性概述 危险性类别
6、: 局部过热引发歧化反应。 健康危害: 急性中毒:轻者有咳嗽、胸闷、头晕、乏力、恶心等;较重者出现化学性肺炎或间质型肺水肿; 严重者出现肺水肿及心肌损害。吸入有机氟聚合物热解物后,可引起氟聚合物烟尘热。慢性中毒:常见有头痛、头晕、乏力、睡眠障碍等神经衰弱综合征和(或)腰背酸痛症状。可致骨骼损害。 环境危害: 对大气可造成污染。 燃爆危险: 本品易燃。 第四部分:侵入途径与急救措施 皮肤接触: 眼睛接触: 吸入: 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 食入: 第五部分:消防措施 危险特性: 与空气混合能形成爆炸性混合物。本品易聚合,只
7、有经过稳定化处理才允许储运。气体比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物: 一氧化碳、二氧化碳、氟化氢。 灭火方法: 切断气源。若不能切断气源,则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、普通泡沫、干粉。 第六部分:泄漏应急处理 应急处理: 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。 第七部分:操作处置与储存 操作注意事项: 严加密闭,提供充分的局部排风
8、和全面通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防静电工作服。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。在传送过程中,钢瓶和容器必须接地和跨接,防止产生静电。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。 储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30。应与易(可)燃物、氧化剂分开存放,切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏
9、应急处理设备。 第八部分:接触控制/个体防护 职业接触限值 中国MAC(mg/m3): 未制定标准 。 前苏联MAC(mg/m3): 30 TLVTN: 未制定标准 TLVWN: 未制定标准 监测方法: 气相色谱法 工程控制: 严加密闭,提供充分的局部排风和全面通风。 呼吸系统防护: 空气中浓度超标时,佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。 眼睛防护: 戴化学安全防护眼镜。 身体防护: 穿防静电工作服。 手防护: 戴一般作业防护手套。 其他防护: 工作现场严禁吸烟。进入罐、限制性空间或其它高浓度区作业,须有人监护。 第九部分:理化特性 主要成分: 纯品 外观与性状: 无色无臭气体。 pH: 熔点(
10、): -142.5 沸点(): -76.3 相对密度(水=1): 1.519 相对蒸气密度(空气=1): 3.0 饱和蒸气压(kPa): 无资料 燃烧热(kJ/mol): 无资料 临界温度(): 33.3 临界压力(MPa): 无资料 辛醇/水分配系数的对数值: 无资料 闪点(): 无资料 引燃温度(): 187.8 爆炸上限%(V/V): 无资料 爆炸下限%(V/V): 无资料 溶解性: 不溶于水。 主要用途: 用作制造新型的热塑料、工程塑料、新型灭火剂和抑雾剂的原料。 其它理化性质: 第十部分:稳定性和反应活性 稳定性: 禁配物: 强氧化剂、易燃或可燃物。 避免接触的条件: 聚合危害: 分
11、解产物: 第十一部分:毒理学资料 急性毒性: LD50:无资料 LC50:164000mg/m3,4小时(大鼠吸入) 亚急性和慢性毒性: 刺激性: 致敏性: 致突变性: 致畸性: 致癌性: 第十二部分:生态学资料 生态毒理毒性: 生物降解性: 非生物降解性: 生物富集或生物积累性: 其它有害作用: 该物质对环境可能有危害,应特别注意对大气的污染。氟代烃在低层大气中比较稳定,而在上层大气中可被能量更大的紫外线分解。 第十三部分:废弃处置 废弃物性质: 废弃处置方法: 根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系,确定处置方法。 废弃注意事项: 第十四部分:运输信息 危险货物编号: 21
12、032 UN编号: 1081 包装标志: 包装类别: O52 包装方法: 钢质气瓶。 运输注意事项: 采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放,并应将瓶口朝同一方向,不可交叉;高度不得超过车辆的防护栏板,并用三角木垫卡牢,防止滚动。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置,禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。严禁与易燃物或可燃物、氧化剂等混装混运。夏季应早晚运输,防止日光曝晒。中途停留时应远离火种、热源。公路运输时要按规定路线行驶,勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。 第十五部分:法规信息 法规信息 化学危险物品安全管理条
13、例 (1987年2月17日国务院发布),化学危险物品安全管理条例实施细则 (化劳发1992 677号),工作场所安全使用化学品规定 (1996劳部发423号)等法规,针对化学危险品的安全使用、生产、储存、运输、装卸等方面均作了相应规定;常用危险化学品的分类及标志 (GB 13690-92)将该物质划为第2.1 类易燃气体。 ETFE的中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm,是一种透明膜材。 2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆中将采用这种膜材料。 乙烯-四氟乙烯共聚物膜作为结晶性高聚物,熔点为256280。烯烧时可自熄。其抗剪切机械强度高,耐低温冲击
14、性能是现有氟塑料中最好的,从室温到-80都能够有较高的冲击强度,化学性能稳定,电绝缘性和耐辐照性能好。ETFE薄膜的实际使用始于上世纪90年代,主要作为农业温室的覆盖材料、各种异型建筑物的篷膜材料,如运动场看台、建筑锥型顶、娱乐场、旋转餐厅篷盖、娱乐厅篷盖、停车场、展览馆和博物馆等。英国新千年应典工程之一的“伊甸园”有“世界第八大奇观”之美誉。它由4座穹顶状建筑连接组成的全球最大温室,上面覆盖着由ETFE薄膜材料制成的透明盖板,其质量只有相同面积玻璃质量的1%,透明薄片可以回收利用,并具有良好的保温性。 ETFE膜是透明建筑结构中品质优越的替代材料,多年来在许多工程中以其众多优点被证明为可信赖
15、且经济实用的屋顶材料。该膜是由人工高强度氟聚合物(ETFE)制成,其特有抗粘着表面使其具有高抗污,易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。 ETFE膜使用寿命至少为25-35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。该膜材料多用于跨距为4米的两层或三层充气支撑结构,也可根据特殊工程的几何和气候条件,增大膜跨距。膜长度以易安装为标准,一般为15-30米。小跨度的单层结构也可用较小规格。 ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻,每平方米只有0.15-0.35公斤。这种特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。 根据位置和表面印刷的情况
16、,ETFE膜的透光率可高达95%。该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线。通过表面印刷,该材料的半透明度可进一步降低到50%。根据几何条件及膜的层数,其K值可高达2.0W/m2K。耗能指数以一个三层印刷的膜为例可达到0.77。 由于其优秀品质,ETFE膜几乎不需日常保养。可对其由于机械损坏的屋顶进行简单检查(一年一次为宜),并根据需要就地维修。同时也可检查通风系统,更换过滤装置。 ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料,或者分离杂质后生产其它ETFE产品。 国家奥林匹克游泳馆水立方就是用ETFE膜制成的。 ETFE(F-40)氟塑料来源于美国杜邦公司和日本旭硝
17、子公司,主要应用于防腐蚀衬里。该材料具有聚四氟乙烯的耐腐蚀特性,同时又有对金属特有的较强粘着特性,克服了聚四氟乙烯对金属的不粘合性缺陷,加之其平均线膨胀系数接近碳钢的线膨胀系数,使ETFE(F-40)成为和金属的理想复合材料,具有极优良的耐负压特性。简介PTFE生产方法 特氟龙基本类型:·特氟龙PTFE: ·特氟龙FEP: ·特氟龙PFA: ·特氟龙ETFE: 经过特氟龙涂装后,具有以下特性:1、不粘性: 2、耐热性: 3、滑动性: 4、抗湿性: 5、耐磨损性: 6、耐腐蚀性: 化学性质绝缘性: 耐高低温性: 自润滑性: 表面不粘性: 不燃性: 物理性质
18、 PTFE(聚四氟乙烯)的应用: 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用 1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用 3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用 4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用 5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的应用 编辑本段制品常见缺点1(1) PTFE只能采用模压、挤出工艺制作简单的制品,成型较困难,复杂制品必须由后期机床加工,这就限制了产品的生产效率,加工过程中,材料浪费过大。 (2)聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变),这给它的应用带来一定的限制。如当PTFE用作密封垫时,为密封严密而把螺栓拧得很紧
19、,以致超过特定的压缩应力时,会使垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁。这些缺点可通过加入适当的填料及改进零件结构等方法来克服。 (3)聚四氟乙烯的熔体粘度很高,在高温下也不流动。它在熔点(327)以上,熔体粘度达到1 010 Pa.s,即使加热到分解温度也不流动,这就使它不能采用一般热塑性塑料的成型方法,而要采用类似粉末冶金那样的烧结方法成型。 (4)PTFE具有突出的不粘性,限制了其工业上的应用。它是极好的防粘材料,这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难。 (5)PTFE的导热系数低,导热性能较差,这不仅妨碍它用作轴承材料,而且使得制造厚壁制品时不能淬火。 (6)PTFE的线膨胀系数为钢的1
20、020倍,比多数塑料大,其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。在应用PTFE时,如果对这方面性能注意不够,很容易造成损失。 (7)在400以上加热时,聚四氟乙烯的裂解速度逐渐加快,分解产物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟环丁烷。在475 以上,分解产物有极少量剧毒的全氟异丁烯。注意加热温度不能超过400,且实验室要有良好的通风系统,利于排除毒性气体。 编辑本段生产方法聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在4080,326千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化
21、还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。 编辑本段基本类型·特氟龙PTFE: PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260连续使用,具有最高使用温度290-320,极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。不能注塑,可以挤压成型或做涂料。 ·特氟龙FEP: FEP 或者 F46(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜,具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性,最高使用温度为270。可以注塑,挤压成型。 ·特氟龙PFA: PFA(过氟烷基化物)不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融
22、流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260,更强的刚韧度,特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。 可以适合任何工艺。 ·特氟龙ETFE: ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物,该树脂是最坚韧的氟聚合物,可以形成一层高度耐用的涂层,具有卓越的耐化学性,并可在150下连续工作。可以注塑,挤压成型或做涂料。 经过特氟龙涂装后,具有以下特性: 1、不粘性: 几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。 2、耐热性: 特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300,一般在240260之间可连续使用,具有显著的热稳定性,它可以在冷
23、冻温度下工作而不脆化,在高温下不融化。 3、滑动性: 特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化,但数值仅在0.05-0.15之间。 4、抗湿性: 特氟龙涂膜表面不沾水和油质,生产操作时也不易沾溶液,如粘有少量污垢,简单擦拭即可清除。停机时间短,节省工时并能提高工作效率。 5、耐磨损性: 在高负载下,具有优良的耐磨性能。在一定的负载下,具备耐磨损和不粘附的双重优点。 6、耐腐蚀性: 特氟龙几乎不受药品侵蚀,可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”(teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. -
24、 CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性,但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相对分子质量较大,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,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为9095%,熔融温度为327342。聚四氟乙烯分子中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
25、子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。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。 它在250的温度下不熔化,在-260的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常,连冰都比不过它;它绝缘性能特别好,报纸厚的一层薄膜,便足以抵挡1500V的高压电。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在4080,326千克力/厘米2压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的
26、表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。 应用 聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,绝缘材料,防粘涂层等。 编辑本段化学性质绝缘性: 不受环境及频率的影响,体积电阻可达1018欧姆·厘米,介质损耗小,击穿电压高。 耐高低温性: 对温度的影响变化不大,温域范围广,可使用温度-190260。 自润滑性: 具有塑料中最小的摩擦系数,是理想的无油润滑材料。 表面不粘性: 已知的固体材料都不能粘附在表面上,是一种表面能最小的固体材料。 耐大气
27、老化性,耐辐照性能和较低的渗透性:长期暴露于大气中,表面及性能保持不变 不燃性: 限氧指数在90以下。 物理性质聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温长期使用温度200260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;耐气候塑料中最佳的老化寿命;高润滑具有塑料中最小的摩擦系数(0.04);不粘性具有固体材料中最小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。聚四氟乙烯材料,广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。 产品:聚四氟四乙烯棒材
28、、管料、板材、车削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为 。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,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,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为9095%,熔融温度为327342。聚四氟乙烯分子中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乙烯的各种性能。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
29、旋。 虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在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,聚四氟乙烯可在 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全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。 力学性能 它的摩擦系数极小,仅为聚乙烯的1/5,这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低,
30、所以聚四氟乙烯具有不粘性。 力学性能: 抗拉强度 b (MPa):20.727.5 伸长率 5 (%):250350 冲击韧性值 k (J/cm2):带缺口:16.1; 无缺口:>98.1 拉伸弹性模量 (MPa):3.92 硬度 :5065D 热性能: 热变形温度 :1.86MPa:55; 0.46MPa:120 马丁耐热温度 :250 连续使用温度 :250 燃烧性 :自熄 聚四氟乙烯在-196260的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王
31、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)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。 电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。 应用PTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。 1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用 PTFE建筑膜材,比如TACONIC公司生产的
32、SOLUS系列产品,已经广泛应用在大型公共设施:体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、站台等。 重量轻 它的重量只是传统建筑材料的一小部分 强度高 玻璃纤维是纺织布料中强度最高的,它甚至比同一直径的钢丝还要牢固 柔韧性 不同与大多数固体建筑材料, 柔软的Solus产品可被拉伸成各种动态的弧线形状 透光性 通过内外表面的均匀透光,就形成了柔和的散射光线 低维护 在织布使用期限内,只需做极少量的清洁工作。因为织布表面的不粘性强,同时又是绷紧的, 所以雨水会把尘土冲洗掉 表面完全惰性化 恶劣的环境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用 可焊接性 每个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。焊缝的强度会
33、大于织布本身 使用期限长 在其使用期内,PTFE 涂层的玻璃织布几乎无退化。目前, Solus织布估计可使用至少25年 防火性能 Solus织布取得A级防火评估,同时它依然保持很强的透光性 2、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用 由于橡胶、玻璃、金属合金等材料在耐腐蚀方面存在缺陷,难以满足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境,由此造成的损失相当惊 。而PTFE材料以其卓越的耐腐蚀性能,业已成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。其具体应用包括:输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管,轧钢机高压油管,飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道,精馏塔、热交换器,釜、塔、槽的衬里,阀门等化
34、工设备。 密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非常适合应用于制造耐腐蚀要求高,使用温度高于100的密封件。如机器、热交换器、高压容器、大直径容器、阀门、泵的槽形法兰的密封件,玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封件,轴、活塞杆、阀门杆、蜗轮泵、拉杆的密封件等等。 2、聚四氟乙烯(PTFE)的低摩擦性能在载荷方面的应用 由于有的设备的摩擦部分不宜加油润滑,比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油沾污, 就使填充PTFE材料成为机械设备零件无
35、油润滑(直接承受载荷)的最理想材料。这是因为该材料的摩擦系数是已知固体材料中最低的。其具体用途包括用于化工设备、造纸机械、农业机械的轴承,用作活塞环、机床导轨、导向环;在土木建筑工程广泛用作桥梁、隧道、钢结构屋架、大型化工管道、贮槽的支承滑块,以及用作桥梁支座和架桥转体等。 3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用 PTFE材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线,以用于微型电机、热电偶、控制装置等;PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料,也是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一;利用氟塑料薄膜对氧气透过性大,而对水蒸汽的透过性小的这种选择
36、透过性,可制造氧气传感器;利用氟塑料在高温、高压下发生极向电荷偏离现象的特性,可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等;利用其低折射率的特性,可制造光导纤维。 4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用 膨体PTFE材料是纯惰性的,具有非常强的生物适应性,不会引起机体的排斥,对人体无生理副作用,可用任何方法消毒,且具有多微孔结构,从而可用于多种康复解决方案,包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合。 5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能的应用 PTFE材料具有固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质,同时还具有耐高低温优良的特性,从而使其在诸如制造不
37、粘锅的防粘方面的应用非常广泛。其防粘工艺主要包括两种:把PTFE部件或薄片安装在基体上,以及把PTFE涂层或与玻璃复合的漆布经过热收缩而套在基材上。 随着材料应用技术的不断发展,PTFE材料的三大缺点:冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服,从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。FEP结晶熔化点为580F,密度为2.15g/CC(克/立方厘米),它是一种软性塑料,其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。它是化学惰性的,在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数(2.1)。该材料不引燃,可阻止火焰的扩散。它具有优良的耐候性,摩擦系数较低,从低温到3
38、92F均可使用。该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品,用作流化床和静电涂饰的粉末,也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和单纤维。美国市场经销的FEP有DUIPont公司的 Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow牌。其主要的用途是用于制作管和化学设备的内村、滚筒的面层及各种电线和电缆,如飞机挂钩线、增压电缆、报警电缆、扁形电缆和油井测井电缆。FEP膜已见用作太阳能收集器的薄涂层。 聚全氟乙丙烯FEP或者 F46,是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,六氟丙烯的含量约15%左右,是聚四氟乙烯的改性材料。 F46树脂既具有与聚四氟乙丙烯
39、相似的特性,又具有热塑性塑料的良好加工性能。因而它弥补了聚四氟乙丙烯加工困难的不足,使其成为代替聚四氟乙丙烯的材料,在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空宇宙用电线及其特种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。 根据加工需要,F46可分为粒料、分散液和漆料三种。其中,粒料按其熔融指数的不同,可供模压、挤出和注射成型用;分散液供浸渍烧结用;漆料供喷涂等用。 结构特点F46树脂和聚四氟乙丙烯一样,也是完全氟化的结构,不同的是聚四氟乙烯主链的部分氟原子被三氟甲基(CF3)所取代,结构式如下: 由此可见,F46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成
40、,碳链周围完全被氟原子包围着,但F46其大分子的主链上有分支和侧链。这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看,无很大影响,F46的上限温度为200,而聚四氟乙烯的最高使用温度是260。但是,这种结构上的差别,却使F46树脂具有相当确定的熔点,并可用一般的热塑性加工方法成型加工,使加工工艺大为简化。这是聚四氟乙烯所不具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。 性能F46中六氟丙烯的含量对共聚体的性能是有一定的影响。目前生产的F46树脂的六氟丙烯的含量,通常在14%25%(质量分数)左右。 1物理性能F46树脂的分子量测定,目前尚无可行的方法。但它在380时的熔融粘度要比聚四
41、氟乙烯低,为103104Pas。可见F46的分子量比聚四氟乙烯低得多。 F46的熔点随共聚体的组分不同而有一定的差异,共聚体中六氟丙烯的含量的增加时,熔点变低。按差热分析法所测得的结果,国产F46树脂的熔点大多在250270之间,比聚四氟乙烯低。 F46树脂是一种结晶性高聚物,结晶度比聚四氟乙烯低一些,当F46熔体缓慢冷却到晶体熔点以下温度时,大分子重行结晶,结晶度在50%60%之间;当熔体以淬火方式迅速冷却时,结晶度较小,在40%50%之间。F46的晶体结构形态,均为球晶结构,并随树脂和加工成型温度及热处理方式的不同而有一定的差异。 2电绝缘性能F46的电绝缘性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介
42、电系数从深冷到最高工作温度,从50Hz到1010Hz超高频的广阔范围内几乎不变,并且很低,仅21左右。介质损耗角正切随频率的变化则有些变化,但随温度变化不大。 F46树脂的体积电阻率很高,一般大于1015·m,且随温度变化甚微,也不受水和潮气的影响。耐电弧大于165s。 F46的击穿场随厚度的减少而提高,当厚度大于1mm时,击穿场强在30kV/mm以上,但不随温度的变化而变化。 3热性能F46树脂的耐热性能仅次于聚四氟乙烯,能在85+200的温度范围内连续使用。即使在200和+260的极限情况下,其性能也不恶化,可以短时间使用。 F46树脂的热分解温度高于熔点温度,在400以上才发生
43、显著的热分解,分解产物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F46大分子通常带有的等端基在熔点以上温度时也会分解,因此300以上进行加工时也必须注意适当的通风。F46在熔点温度以下是相当稳定的,但在200高温下机械强度损失较大。图2是F46树脂的熔融指数在恒温下的瞬间变化情况,熔融指数表示F46在372,5000g重力下,10min内流过规定孔径的克数,因此,可用熔融指数的增加来分析熔体粘度的减少及共聚物发生热分解的情况。图3是F46与F4绝缘电线相比较的寿命曲线。 F46在250时仍不定期完硬脆,还保持有很小的伸长率和一定的曲挠性,比聚四氟乙烯甚至更好些,是其他所有各类塑料所不及的。 4耐化学稳定性
44、F46的耐化学稳定性与聚四氟化乙烯相似,具有优异的耐化学稳定性。除与高温下的氟元素、熔融的碱金属和三氟化氯等发生反应外,与其他化学药品接触时均不被腐蚀。 5力学性能F46与聚四氟乙烯相比,硬度及抗拉强度略有提高,摩擦系数也比聚四氟乙烯略大。常温下,F46具有较好的耐蠕变性能;但当温度高于100时,耐蠕变性能反而不及聚四氟乙烯。 6其他性能F46树脂在大气中抗氧化性能非常好,耐大气稳定性高。F46的耐辐照性要比聚四氟乙烯好,略逊于聚乙烯。在空气中和室温下,F46开始出现性能变化的最小吸收剂量为105106rad?既103104Gy,故可作耐辐照材料使用。 聚全氟乙丙烯挤出工艺要点F46具有较好的加工工艺性能。可采用通常的挤出法包覆电线电缆的绝缘层。为了正确设计挤出机和模具,控制和掌握F46树脂的加工条件,首先应了解F46的流变性能。F46在390温度下剪切应力与剪切速率的关系。其粘度A随剪切速率加而下降。
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