聚四氟乙烯学习材料详细检测项目.doc

1． 聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是用于密封的氟塑料之一。聚四氟乙烯以碳原子为骨架，氟原子对称而均

匀地分布在它的周围，构成严密的屏障，使它具有非常宝贵的综合物理机械性能 ( 表 14—

9) 。 聚四氟乙烯对强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性，即使温度较高，也不会发生作

用，其耐腐蚀性能甚至超过玻璃、陶瓷、不锈钢以至金、铂，所以，素有“塑料 王”之称。除

某些芳烃化合物能使聚四氟乙烯有轻微的溶胀外， 对酮类、醇类等有机溶剂均有耐蚀性。只有熔融态的碱金属及元素氟等在高温下才能对它起作用。

聚四氟乙烯的介电性能优异，绝缘强度及抗电弧性能也很突出，介质损耗角正切值很

低，但抗电晕性能不好。聚四氟乙烯不吸水、不受氧气、紫外线作用、耐候性好，在户外暴露

3 年，抗拉强度几乎保持不变，仅伸长率有所下降。聚四氟乙烯薄膜与涂层由于有细孔，故能透过水和气体。

表 14-9 聚四氟乙烯性能

序号

技术指标

单位 数值

测试方法

物理 比重

2． 15～2．20

GB1033—70

1

性能

抗拉强度 Pa (1961 ～ 3521) ×104

GBl04079 断裂伸长率 ％ 250～500

GB1040—79 抗压强度 ( 变形 10％) Pa 1952× 104

GB104l —79

抗冲击

无缺口 kgf · cm

不断

2

GB1043—79

有缺口

／ cm 24．6～31． 6

机械

抗弯强度

Pa

(1834 ～ 2030) ×104

GB1042—79

2

性能

硬度 HB

4． 54

HG —16865 钢球Ф

5mm

载荷 62．5kgf

摩擦系数

O ． 13～O ．16

M200试验机，对磨件 45

14．5

＃

钢，硬度 HRC50～59，

磨耗磨痕

表面粗糙度 0.8 ▽负荷

23kgf ，线速度 O.39m ／

介电3性能

热学4

性能

s，时间 30min

介电常数 50Hz 2.1

GB1049—78 106 Hz 2.1

介质损耗角正切

0.5 ×10-4

50Hz GB1049—78

2.5 ×10-4

106 Hz

耐电压kV/mm 60 GB1049—78

体积比电阻Ω· cm 1018 GB1049—78

表面比电阻Ω1014 GB1049—78

晶体熔点℃327～330 ASTMD1457-75

线膨胀系数

20～ 60℃

10-5×

10.3

20～100℃10.5 GB1036-70

1/ ℃

20～150℃11.4

20～200℃12.8

比热容

0℃J/kg ·K

-3

0.96 ×10

50℃ 1.05 ×10-3

导热系数W/m·K 0.24 平板法

聚四氟乙烯在 200℃以上，开始极微量的裂解，即使升温到结晶体熔点 327℃，仍裂解很少，每小时失重为万分之二。但加热至 400℃以上热裂解速度逐渐加快，产生有毒气体，因此，聚四氟乙烯烧结温度一般控制在 375～380℃。

聚四氟乙烯分子间的范德华引力小，容易产生键间滑动，故聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数

及不粘性，摩擦系数在已知固体材料中是最低的。

聚四氟乙烯的导热系数小，该性能对其成型工艺及应用影响较大。其不但导热性差，且线膨胀系数较大，加入填充剂可适当降低线膨胀系数。在负荷下会发生蠕变现象，亦称作“冷流”，加入填充剂可减轻蠕变程度。

聚四氟乙烯可以添加不同的填充剂，选择的填充剂应基本满足下述要求：能耐380℃高温即

四氟制品的烧结温度；与接触的介质不发生反应；与四氟树脂有良好的混入性；能改善四氟制

品的耐磨性、冷流性、导热性及线膨胀系数等。常用的填充剂有无碱无蜡玻璃纤维、石墨、碳

纤维、 MoS2、A12 03、CaF2、焦炭粉及各种金属粉。如填充玻璃纤维或石墨，可提高四氟制品的

耐磨、耐冷流性，填充MoS2可提高其润滑性，填充青铜、钼、镍、铝、银、钨、铁等，可改善

导热性，填充聚酰亚胺或聚苯酯，可提高耐磨性，填充聚苯硫醚后能提高抗蠕变能力，保证

尺寸稳定等。在相同的温度条件下，填充后的聚四氟乙烯其抗压强度( 表 14-10) 、压缩弹性模量( 表 14-11) 、抗弯强度 ( 表 14-12) 、硬度( 表 14-13) 、摩擦系数和耐磨耗性 ( 表 14-14) 、热导率 ( 表 14-15) 均比纯四氟乙烯高。但抗拉强度和伸长率则有所下降，线膨胀系数( 表 14-15) 也减小。

表 14-10 不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗压强度①(Pa)

温度 ( ℃) 配方-50 0 25 50 100 200

聚四氟乙烯229 158 129 79 53.5 33 20％玻纤， 5％石墨280 283 155 98 79 50

15％玻纤， 5％石墨286 211 173 108 82 56 25％玻纤293 210 178 104 76 54

20％玻纤318 234 172 106 76 52

60%锡青铜395 270 213 134 101 64

20％碳纤维331 257 187 128 89 67

①5％变形。

表 14-ll 不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的压缩弹性模量（×103 Pa ）

温度（℃）

-50 0 25 50 100 200 配方

聚四氟乙烯 4.6 3.2 2.8 1.9 1.2 0.69

60%锡青铜7.9 5.4 5.2 3.5 2.1 1.3

20％玻纤 6.6 4.7 4.5 2.4 1.6 1.2