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氟塑料-FEP -挤出-演示-091008

氟塑料-FEP -挤出-演示-091008

半透明 乳白色
1.831.88
半透明 乳白色
1.831.88
熔流指数 (g/10min)
10-16
12
4-8 25-35 9-18
应用
具有良好的 熔融流动性、 适于注射和 挤出成型
弯曲寿命长, 具有良好的 熔融流动性、 适于注射和 挤出成型
耐应力破裂 性优越、适 于注射、挤 出和吹塑成 型
适于高速及 薄层电线
D 792 D 570
C 177 D 696
D 638 D 638 D 638 D 790
D 150 D 150 D 150 D 150 D 149 D 257 D 2863
测试条件
24小时,1/3”厚 与水平的夹角
23-60℃
23 ℃ 23 ℃ 23 ℃ 23 ℃ 与钢对摩
103Hz 106Hz 103Hz 106Hz 短时间,1/8in
D1:螺杆外径、d1:供料段的螺杆直径、d2:计量段的螺杆直径
螺杆各区域的尺寸
mm螺〕杆直径
进料段(H1)
30
5.3
40
6.0
50
8.4
65
10.7
计量段(H2) 1.8 2.0 2.8 3.6
螺纹宽(W) 3.0 4.0 5.0 6.4
〔单位:
螺距 30 40 50 65
螺杆的形式
供料段:由料斗提供原料,以颗粒的状态输送到螺杆前部。原料在到 达压缩部时最理想的是开始熔融还没有熔融的状态。其螺槽 的深度在整个螺杆中最深,至少是颗粒外径的1.5倍以上。
UL94 样品厚度 火焰等级 (mm)
V-0
1.57
V-0
1.57
V-0
1.57

第三章10 氟塑料

第三章10 氟塑料

聚四氟乙烯的成型加工性能
PTFE的熔体粘度极高,通常只能采用金属粉末冶金的方 法,即模压成型坯再烧结成型,也可采用挤压成型(包 括柱塞挤压、螺杆挤压和糊膏挤压,制作管、棒、型材 等)、等压压缩成型和分散液涂敷。
PTFE的二次加工包括热压复合、焊接、粘接、增强、 机械加工等,以制取最终产品。
聚四氟乙烯的成型加工
氟塑料制成的高尔夫球
氟塑料制成的碗
氟塑料制成的水立方
聚三氟氯乙烯(Polychloro-trifluoro ethylene; PCTFE) 1 简介
CF2 CFCl
n
PCTFE是高结晶性聚合物,结晶度可达85~90%,195℃ 时结晶速度最大,温度↘结晶速度迅速↘,低于150℃ 时结晶速度变得很小。晶体Tm为208-210℃,超过此温度出 现高弹态,继续加热才变为粘流态,可用模压、压铸、注 塑、挤出等方法加工。
四、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene finoride; PVDF) 1 简介
CF2 CH2 n
PVDF的产量在氟树脂中居第二位,仅次于PTFE。 PVDF在氟塑料中具有最出色的加工性能,可使用通用树 脂的加工设备进行模压、挤压、注塑和吹塑,加工成 管材、板材、棒材、各种成型制品和薄膜。 2 PVDF的性能 PVDF的分子属不对称分子,其分子链间排列紧密,又 存在较强的氢键,因而是结晶性聚合物,结晶度一般为 35~70%。
聚四氟乙烯的改性
填充改性:提高力学强度 共聚改性:改善加工性能
聚四氟乙烯的应用
电路板、密封垫圈、防腐涂层、消毒过滤器皿、自润滑轴承
PTFE的耐化学腐蚀性最好,因而在防腐材料上用得最多, 应用面很广;PTFE的电性能优异,因而在电子电气工业 中用作绝缘材料;PTFE的摩擦系数小、耐磨性好,故在 机械工业中作耐磨材质、滑动部件。

氟塑料ppt课件

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1.1 FEP
习惯成自然 自然成本能
FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。简称F46。
其主要的用途是用于制作管和化学设备的内衬、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。
FEP管
FEP内衬设备
FEP电缆
1.1 PFA
PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物,商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、 “特富隆”、“泰氟龙” 、“4F”等,
PTFE可制成粒料、凝结的细粉(0.2微米)和水分散液。粒状树脂用于压塑和柱塞挤塑; 细粉可以糊状挤塑成薄壁材料;分散液可用作涂料和浸渍多孔材料。
4氟棒材
4氟零件
4氟带
内衬4氟设备
单位 性能
PTFE
FEP
PFA
PCTFE
简称
F-4
F-46
*FA
暂缺
比重

2.13-2.20 2.12-2.17 2.12-2.17 2.13
断裂拉伸强度 kg/cm2
140-455 189-217 280-315
暂缺
熔点温度

327
275
310
213
长期耐热温度

288
204
260
暂缺
低温脆性 10mcm/cm℃ -268
氟塑料--目录
➢ 氟塑料介绍 ➢ 氟塑料的应用
PTFE FEP PFA ETFE
习惯成自然 自然成本能
1.1 氟塑料
习惯成自然 自然成本能
氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物,它们有聚四氟乙烯(PTFE)、 全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)树脂、聚三氟氯乙烯 (PCTFE)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚 物、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)。

聚四氟乙烯PPT课件

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其中,由于钠-萘络合物化学改性法工艺简单、效果好、成本低使 其成为经典且实用的改性方法。
通过表面改性之后的PTFE材料可以采用普通的粘结复合技术与其 他材料(如橡胶、一般塑料、金属等)粘合,复合制品既保持了PTFE 的优点,又可以充分利用其他材料的高物理机械性能而克服自身的 不足,该技术目前广泛应用于摩擦、润滑、密封、防腐等领域。
因此,深入研究聚四氟乙烯的结构和物化特性,特别是通 过化学、物理改性以研制开发综合性能优异的新型PTFE材 料,已成为目前聚四氟乙稀研究和发展的主要方向。
填充改性作为聚四氟乙烯最常用的改性方法之一,其填 充工艺、填料品质以及填料与聚四氟乙烯基体树脂的结合, 是改善和提高聚四氟乙烯性能的关键。
聚四氟乙烯
基本特点 分子构型 螺旋构象 特性 表面改性和结构改性 广泛应用
2020/2/19
1
聚四氟乙烯
聚四氟乙烯(PTFE)是氟塑料中最先进、运用最广泛的 树脂之一。在机械、化学化工、宇航和军事领域有巨大的 应用价值。但因其独特的结构,也有一些固有缺陷,特别是 其抗蠕变性差、易冷流、回弹性差、不耐磨、不导电、不 导热、线膨胀系数大等。
结构改性主要包括膨体PTFE和微孔PTFE两类。
2020/2/19
10
PTFE分散树脂的结晶呈折叠链排列,在一定温度(小于327°C)和 拉伸速率作用下折叠着的分子链可被拉成纤维状结构,纤维状 分子链相交成为纤维节点,纤维与节点之间的孔隙就是微孔。
这种通过拉伸成型工艺使制品内含有大量微孔而膨化的制品 就是膨体 PTFE (EPTFE)。
微孔改性PTFE是结构改性的另一种形式,它釆用特殊工艺和方 法在PTFE材料内部形成独立的或贯穿的微孔,通过不同的成型 工艺控制微孔的孔径和形状,这类产品主要用于过滤、密封等 行业。

氟塑料

氟塑料

氟塑料制成的水立方
在氟塑料各个品种中,以聚四氟乙烯的产量 最大,用途最广,约占全部氟塑料的85%以上。 故本节将以聚四氟乙烯为代表说明其合成、性 能,结构与应用等。
一、聚四氟乙烯(PTFE)合成
1.单体制备
四氟乙烯的制备最适合工业生产的方法是,由二氟一氯甲烷 在高温下热裂制得,反应式如下:
2. 聚合 (1)悬浮聚合法 将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、活化剂(盐酸,用量1﹪~2 %)的不锈钢反应釜中,加入过程中不断搅拌。单体的加入应逐渐加入 ,不断补充。聚合在30~50℃,0.5~0.7MPa条件下进行,反应进行1 ~2h。反应结束后将聚合物从釜底抽出后掏碎、磨细、洗涤并干燥, 得到粒度为35~500µm的树脂粉。 ( 2)乳液聚合法 又称分散聚合,将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、乳化剂(全氟 辛酸铵)的不锈钢反应釜中。单体应逐渐加人,不断补充。聚合在20~ 25℃,2MPa的条件下进行。反应完成后,将含有聚合物的分散液搅 拌、凝聚、水洗、干燥后得到粒度比悬浮聚合时更小的粉状树脂。
特富龙
不粘锅之所以不粘,全在于锅底的那一层叫“特 富龙”的涂料。这种物质是含氟树脂的总称,包 括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种含氟共聚物 ,由于这些化合物具有耐高温、低温、自润滑性 、化学稳定性等优点,故广泛用于不粘炊具、防 水透气材料(如防水衣物)、皮革、汽车部件, 及微波炉爆玉米花袋等。 从健康角度说:不粘锅 没有铁锅健康.
四、聚四氟乙烯的应用
聚四氟乙烯具有使用温度范围广、化学稳定性好、介 电性能优良、自润滑性及放粘性等一系列独特的性能,所 以它的应用范围极广。例如在防腐、绝缘、 密封、摩擦磨损、
防粘等方面。
应用实例:
聚四氟乙烯薄膜
聚四氟乙烯防腐蚀衬里1

聚四氟乙烯 简介课件

聚四氟乙烯  简介课件
•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。
聚四氟 乙烯
热裂解时,二氟一氯甲 烷预热到400℃,与 950~1000℃的过热蒸 汽以1.5~10的摩尔比混 合,进入用抗腐蚀材料 制成绝热反应器,温度 700~900℃,压力 0.01~0.02MPa,停留时 间0.05~1s,转 化率为75%~80%
4.聚合方法
本体聚合,但易燃易爆 工业上不采用
03
力学性能不高(拉伸强度、弯曲强度、 刚性、硬度耐疲劳)
04 受载荷容易发生蠕变现象,“冷流性”
5.PTFE的热性能
• PTFE具有优异的耐热性
和耐寒性,长期使用温
度为-195~250℃。短期可

在。
• PTFE的线性系数较大;
而且还随着温度的提高 而有明显的增大。
一、PTFE简介
聚四氟乙烯(Teflon或PTFE),俗称“塑料王”,是由四氟乙烯经 聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、 密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。用作工 程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。聚四氟乙 烯具有耐高温的特点,它的摩擦系数极低,所以可作润滑作用之 余,也可应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以 及制雷达、高频通[1]讯器材、无线电器材等。

氟塑料

氟塑料

聚四氟乙烯具有独特优异的耐热(180~260℃),耐低温(-200℃)及介电性能等。

它具有最高的工作温度(260℃)和最好的化学稳定性,除熔融的碱金属、高温和二氟化氛外,尚无其他化学物质能对它产生侵蚀。

它还有优良的耐候性,一般可在户外使用10~30年。

具有低的摩擦系数,其润滑性,特别是自润滑性非常好。

另外,它对其他物质几乎不粘附。

它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。

能在+250℃至-180℃的温度下长期工作,除熔融金属钠和液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水中煮沸也不起变化。

PTFE(F4)使用优点耐高温——使用工作温度达250℃。

耐低温——具有良好的机械韧性;即使温度下降到-196℃,也可保持5%的伸长率。

耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。

耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。

高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。

不粘附——是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质。

无毒害——具有生理惰性,作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。

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,所以聚四氟乙烯具有不粘性。

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。

聚四氟乙烯在-196~260℃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。

例如在硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,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。

聚四氟乙烯生产工艺及应用ppt课件

聚四氟乙烯生产工艺及应用ppt课件

纤维断裂强度较高 纤维断裂强度较高 纤维断裂强度较高
原料采用膨胀PTFE 粉末,成本高,纤 维没有确定的线密 度。
工艺复杂,设备要 求高,成本较高, 纤维较粗。
制备纤维困难
16
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PTFE
1
Beijing National Aquatics Center 水立方
2
目录
01
PTFE简介与发展史
02
PTFE纤维研究现状
03
PTFE纤维特性
04
PTFE纤维生产工艺
05
PTFE纤维的应用
3
PTFE简介
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
12
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 16%~25%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。
24
25
10
PTFE纤维成型工艺
1 载体纺丝法 2 糊料挤出纺丝法 3 膜裂纺丝法 4 熔体纺丝法

聚四氟乙烯绝缘电缆制造和应用.pptx

聚四氟乙烯绝缘电缆制造和应用.pptx
2
一,前言
• 含氟塑料在电线电缆工业主要用于 要求耐高温、耐热条件下的产品, 其中尤以聚四氟乙烯的使用最为突 出。如制造各种耐高温的航空电线、 测(油)井电缆、加热电缆、耐高 温射频同轴电缆等等。
3
一,前言
• 氟塑料的品种很多,目前在电线电缆工 业中应用的氟塑料有: 聚四氟乙烯(F-4)、聚全氟乙丙稀 (F-46)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基 醚共聚物(PFA)、四氟乙烯和乙烯的 共聚物(F-40)、三氟氯乙烯和乙烯的 共聚物(F-30)、聚三氟氯乙烯(F-3) 和聚偏二氟乙烯(F-2)等。
4
一,前言
• 聚全氟乙丙烯(F-46)
聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和全氟丙烯(CF2=CF- CF3)的共聚物,简称FEP。由于三氟甲基(- CF3)取 代了部分氟原子,因而破坏了聚四氟乙烯的结晶性(F -46的结晶度为40〜50%,分子链的长度也比四氟乙 烯短,从而降低了粘度,使它能在普通挤出机上挤出 加工,大大改善了工艺性,使它成为替代F-4材料, 而获得广泛应用,它的使用温度:-100 〜 +204℃。
聚四氟乙烯绝缘电缆 制造和应用
李富根
1
一,前言
• 聚四氟乙烯是含有氟原子(F)的塑料。 凡是含有氟原子的塑料统称为氟塑料。
• 含氟塑料与其他塑料相比,具有更优异 的耐高低温、耐腐蚀、耐侯性、电气绝 缘性、不吸收水及低的摩擦系数等等特 性,因此它已经成为现代尖端科学技术、 军工生产和各工业领域所不能缺少的新 型塑料之一。
11
二,聚四氟乙烯
• 聚四氟乙烯的特性: • 聚四氟乙烯的氟原子负电性很大,
因而C-F键是很强的极性键。但是 由于聚四氟乙烯排列对称,又没有 支链,它的总偶极矩要比聚乙烯更 接近于零,所以聚四氟乙烯完全可 以称为非极性高分子化合物。

氟塑料介绍

氟塑料介绍

衬里管 HV-Liner pipes
直径 Diameter (mm) 壁厚 Wallthickness (mm)
25*
1.9
32*
2.4
40*
2.4
50
3.0
63
3.0
75
3.0
90
3.0
110
3.0
125
3.0
160
3.0
200
3.0
250
3.0
507390
315*
4.0507391355*来自4.0低摩擦性
优 好 优 可用 可用 可用

酸优优优优 优 好

碱优优优优 优 好

溶剂 优 优 优 好 优 可用
性 不粘性 耐候性 透明性* 成型性 比重
优优优好 好 好 优优优优 优 优 可用 好 好 好 可用 可用 可以 好 好 好 优 优 2.17 2.15 2.15 2.13 1.73 1.76
* Generally not available from stock and subject to special
conditions.
Art. Nr.
502125 502126 503180 长度 Length: 1000 mm
厚壁管 Hollow bars
外 径 Diameter ext. (mm)
好 可用 可用 好 可用
好 优 可用 优 1.38
注:*氧指数(VOI%),数值越大,阻燃性越好。 *透明性指的是薄膜制品。 氟塑料具有优异的介电性能和耐化学腐蚀、耐高低温、防水、不粘、低摩
擦系数、良好的自润滑性等性能。目前,已广泛应用于化工、电子、电气、航 空、航天、半导体、机械、纺织、建筑、医药、汽车等工业领域。

PTFE氟塑料

PTFE氟塑料

PTFE(聚四氟乙烯)性能相对密度 2.14~2.2吸水率(23℃,24h)% <0.01拉伸强度MPa 22~35伸长率% 200~400拉伸弹性模量GPa 400弯曲弹性模量MPa 420压缩弹性模量GPa 500缺口冲击强度J/m 163热变形温度℃ 0.45MPa 1211.82MPa 55线膨胀系数10-5/℃ 10阻燃性(UL94) V-0体积电阻率Ω.cm 1017~1018介电常数 <2.1介质损耗角正切 <2×10-4介电强度KV/mm >17耐电弧性s >300性能特点 1. 物理机械性能,PTFE相对密度较大,几乎不吸水。

坚韧而无回弹性。

具有非常小的磨擦因数,表现为具有优异的润滑性。

PTFE的静磨擦因数比动磨擦因数更小,且从超低温到熔点,磨擦因数几乎保持不变。

但PTFE硬度低易被其它材料磨损。

如果能在对磨材料表面形成一层PTFE薄膜,可在相当程度上降低PTFE的磨损量。

2. 热性能,PTFE的热稳定性在所在工程塑料中是极为突出的。

在200℃到熔点,其分解速度极慢,分解量也极小,在200℃加热一个月,分解量小于百万分之一,可以忽略不计。

PTFE在-250℃下仍不发脆。

可在-250~260℃长期使用。

3. 电性能,PTFE是一种高度非极性材料,具有极其优异的介性能,突出地表现在0℃以上时,介电性能不随频率和温度的影响,也不受湿度和腐蚀性气体的影响。

PTFE的体积电阻率和表面电阻率是所有工程塑料中最高的,即使长期浸在水中,也不会明显下降,在100%相对湿度的空气中,表面电阻率也保持不变。

PTFE的结晶度在50%~80%之间时,介电强度几乎与结晶度无关,且具最低的介电常数。

PTFE耐电弧性极好。

4. 耐化学药品性,PTFE具有极为优异的化学稳定性,几乎不受任何化学物质侵蚀,许多强腐蚀性、强氧化性的化学物质,对它几乎都不起作用,因而有塑料王之称。

高分子材料~氟塑料

高分子材料~氟塑料

采用悬浮和乳液聚合 为了除去热量,用水作为介质
高分子材料~氟塑料
(2)PCTFE(F-3)
聚三氟氯乙烯 力学性能 化学性能 介电性能
低于
聚四氟乙烯 PTFE
高分子材料~氟塑料
(2)PCTFE(F-3)
高分子材料~氟塑料
优于PTFE之处
结晶度可达 85%~90%
制法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主要原料:三氟氯乙烯 脱氧剂:锌
高分子材料~氟塑料
氟塑料的性质与用途所在
力学性能
氟塑料磁力泵
高分子材料~氟塑料
氟塑料的性质与用途所在
上述几种性质,例如耐药品透气、耐 候、耐热等性质,氟塑料在医用领域 应用十分广泛。还可以制成人工血管, 以及化学药品装置的零部件、垫圈、 填料,旋塞、阀门等
高分子材料~氟塑料
应用领域
大致运用于 这几个领域
由三氟三氯乙烷脱氯而得到
CClF2-CCl2F -Cl2
聚合
CF2=CClF
[ CF2-CC1F ]n
高分子材料~氟塑料
(2)PCTFE(F-3)
根据聚合的发法不同,采用
本体聚合
悬浮聚合
溶液聚合
基本上不采用
乳液聚合
引发剂:过氧化物、氧化-还原体系催化剂和偶氮化合物
高分子材料~氟塑料
(3)FEP(F-46)
种类和制法
种类
高分子材料~氟塑料
种类和制法
种类和制法 (1)PTFE(F-4)
聚四氟乙烯是白色的半透明到不透明,可以高度结晶,结晶熔点为
塑料王”。 327℃,氟含量76%。俗称“
高分子材料~氟塑料
种类和制法
种类和制法
制法
400 ℃以上强热

第十一章:氟塑料

第十一章:氟塑料

❖ ⑵ PTFE分子中,碳链两侧具有电负性极强 的氟原子,氟原子之间的斥力很大,所以该大 分子链的内旋转困难,分子链僵硬,这种特性 使其熔点可高达327℃。温度达到熔点后,不
能 成为可流动的熔体,在温度达到分解温度时, 还没有发生可观察到的流动。因此不能用加工 一般热塑性塑料的方法加工PTFE。
⑶大分子中只有(稳定的)C—F键和C—C键。 从空间上讲,碳链周围围着一层氟原子,由于氟 原子体积较大,把主链上的碳原子屏蔽起来,这 种结构使其具有既耐高温又耐腐蚀的特性。故有 “塑料王”之称。
第二节:聚四氟乙烯
一、合成 ❖ PTFE是由四氟乙烯单体在游离引发剂存在 下聚合得到的。
二、PTFE的结构和性能 1. 结构
❖ 分子式为: ⑴ 与碳链相结合的完全是氟原子,分子链的规 整性和对称性极好。大分子链为线型结构,几乎 没有支链,容易形成有序排列,极易结晶,且结 晶都很高,一般制品的结晶度为57~75%,最高 可达93~97%。
⑶ PTFE烧结成型中要严格控制加热温度和时 间,因其导热系数小,传热差,如果温度超过 390℃,就会发生分解,并放出有毒的气体。
⑷ PTFE冷却收缩和受热膨胀比大多数塑料 大。例如在室温下模压的型坯冷却至-180℃时 收缩率达2%,而从室温加热到260℃时其膨胀达 4%。这一特点在成型加工时需要特别引起注意。
②烧结:一般是在热空气循环回转式烧结炉内进 行。将制好的型坯放入烧结炉中,型坯 在其中从室温加热到树脂的熔点以上, 并在该温度下保持一段时间,从而使颗 粒的树脂互相扩张,最后粘结熔合成为 密实的整体。烧结的过程为相变过程, 当烧结温度超过熔点时,大分子结构中 的晶体全部转变为无定形结构,这时型 坯外观由白色不透明变为胶状弹性透明 体,待这一转变过程充分完成后,方可 进行冷却。
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2.乳液聚合
将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、乳化剂(全氟 辛酸铵)的不锈钢反应釜中。单体应逐渐加人,不断补 充。聚合在20~25℃,2MPa的条件下进行。反应完成 后,将含有聚合物的分散液搅拌、凝聚、水洗、干燥 后得到粒度比悬浮聚合时更小的粉状树脂。
§7.1.2 结构与性能
一、结构
聚四氟乙烯的结构特点: (1)分子链以螺旋形排列。 (2)高度结晶。 (3)优异的介电和电绝缘性能。 (4)高度热稳定性。 (5)优异的耐化学试剂性和耐溶剂性。 (6)熔融粘度极高。 (7)材料宏观上力学性能不佳,易出现冷流现象。
(1)氯原子体积比氟原子大,破坏了原聚四氟乙烯中分子结 构的几何对称性,使分子链紧密堆砌程度减小,但分子链总体 结构仍比较规整,仍然可以结晶,但结晶程度会减小。
(2)分子链堆砌程度的减小,使分子链刚性减小,使聚合物 的熔点比聚四氟乙烯有所下降,耐热性也降低。
(3)氯原子的引入,使分子链产生一定极性,使材料的电性 能比聚四氟乙烯有所下降。极性的产生又使分子链之间增大了 吸引力,宏观上导致材料力学性能均有所提高。
(4)氯原子和氟原子的体积皆大于氢原子,对骨架碳原子均 有良好的屏蔽作用,使材料亦具有优异的耐化学腐蚀性。
二、聚三氟氯乙烯性能
1.力学性能
聚三氟氯乙烯力学性能比聚四氟乙烯有所提高 ,冷流性比聚 四氟乙烯明显减小,力学性能受结晶度影响较大
2.热性能
低于聚四氟乙烯
3.电性能
略显极性,仍具优异电性能;电场频率有影响
冷压烧结成型
大多数氟塑料熔体在成型温度下具有很高的粘度, 事实上是很难熔化的,所以虽说是热塑性塑料, 但却不能用一般热塑性塑料的方法成型,只能以 类似粉末冶金烧结成型的方法,通称冷压烧结成 型。成型时,先将一定量的含氟塑料(大都为悬浮 聚合树脂粉料)放入常温下的模具中,在压力作用 下压制成密实的形坯(又称锭料、冷坯或毛坯), 然后送至烘室内进行烧结,冷却后即成为制品。
二、应用
聚三氟氯乙烯除具有与聚四氟乙烯某些相似的用途外,由 于它的强度刚度较好,冷流性也小,还可用于以下各方面:
(1)制备要求耐腐,密封的机械零件,如高压阀瓣、泵和管道、 高压密封件。
(2)用涂覆方法可对反应器、冷凝加热器、搅拌器、通风机、 离心机、分馏塔、泵等进行防腐保护。
重均分子量0.4--9×106或107
二、性能
1.力学性能
冷流性;软而弱聚合物;摩擦系数小;
2.热性能
优异的耐高、低温性,长时工作范围宽
3.电性能
优异的介电和电绝缘性,且不受电场频率的影响
4.耐化学试剂及耐溶剂性
塑料之王
5.其它性能
不能燃烧;耐大气老化性优;光稳定;辐射敏感
白色结晶聚合物
聚四氟乙烯应用实例
聚四氟乙烯薄膜
聚四氟乙烯防腐蚀衬里1 聚四氟乙烯防腐蚀衬里2
聚四氟乙烯模压管、棒
聚四氟乙烯挤压管
聚四氟乙烯模压板
特富龙
不粘锅之所以不粘,全在于锅底的那一层叫“特 富龙”的涂料。这种物质是含氟树脂的总称,包 括聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯及各种含氟共聚物, 由于这些化合物具有耐高温、低温、自润滑性、 化学稳定性等优点,故广泛用于不粘炊具、防水 透气材料(如防水衣物)、皮革、汽车部件,及 微波炉爆玉米花袋等。 从健康角度说:不粘锅没 有铁锅健康.
4.耐化学试剂及耐溶剂性
不及PTFE,优于大多数塑料品种
5.其它性能
具有良好的耐大气老化性,也具有良好的耐高能辐射性,优于 聚四氟乙烯;具有极优异的阻燃性;渗透性很小,对空气和许 多有机溶剂、无机化合物溶液都具有良好的阻透性。
§7.2.3 加工与应用
一、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工
聚三氟氯乙烯可以采用一般热塑性塑料的成型加工方法,可采用 注塑、挤出成型。
全氟辛酸铵
2006年2月20日报道 沸沸扬扬的“特富龙可能致 癌”一事,15日有了最新结果。美国环保局下属 的科学顾问委员会一致认为,用于生产特富龙等 品牌不粘和防锈产品的关键化工原料——全氟辛 酸铵(PFOA)“对人类很可能致癌”。
杜邦公司于2005年底宣布,就“有关PFOA的 一项执法案件,已经与美国环保局达成和解协 议”,将支付1025万美元作为罚款,另有625万 美元用于与和解协议有关的两个附加的环保项目。
§7.2 聚三氟氯乙烯(PCTFE )
§7.2.1 制备方法
一、单体制备 可由六氯乙烷与氟化氢反应制得三氟三氯乙烷,
后者再与锌反应脱氯得到三氟氯乙烯。
二、聚合
1.悬浮聚合 2.乳液聚合
§7.2.2 结构与性能
一、结构
可以看作是聚四氟乙烯分子链中有一个氟原子交替地被氯 原子取代的结果。
第七章 氟塑料
主要内容
➢1.聚四氟乙烯 ➢2.聚三氟氯乙烯 ➢3.聚全氟化乙丙烯 ➢4.可熔性聚四氟乙烯
概述
凡分子链中含有氟原子的塑料,统称氟塑料。氟 塑料是耐化学腐蚀性、电性能、耐热性、摩擦性 能皆非常优异的工程塑料。
目前市场上应用较多的氟塑料品种有如下几种: (图a)聚三氟氯乙烯(PCTFE)、(图b)聚四氟乙 烯(PTFE)、(图c)聚氟乙烯、(图d)聚偏氟乙烯
§7.1.3 聚四氟乙烯的加工
聚四氟乙烯具有以下工艺特点:
(1)冷压烧结成型。 (2)结晶度大小对制品性能影响颇大。 (3)加热速率的控制很重要。 (4)聚四氟乙烯线胀系数大。 (5)具有良好的切削性。
§7.1.4 聚四氟乙烯的应用
(1)防腐; (2)绝缘; (3)密封; (4)摩擦磨损; (5)防粘; (6)其它。
§7.1 聚四氟乙烯(PTFE)
§7.1.1 制备方法 一、单体制备
聚四氟乙烯的单体四氟乙烯的制备是以氟石 (CaF2)为原料,经下述几步反应而得到:
二、聚合
1.悬浮聚合
将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、活化剂(盐酸, 用量1﹪~2%)的不锈钢反应釜中,加入过程中不断搅 拌。单体的加入应逐渐加入,不断补充。聚合在30~ 50℃,0.5~0.7MPa条件下进行,反应进行1~2h。反 应结束后将聚合物从釜底抽出后掏碎、磨细、洗涤并 干燥,得到粒度为35~500µm的树脂粉。
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