聚四氟乙烯 简介

氯仿
二氟一 氯甲烷
四氟乙 烯
聚四氟 乙烯
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
悬浮聚合，可得粒径为
35~500umde PTFE树脂 颗粒 乳液聚合，可得粒径更小
的PTFE树脂颗粒。乳化剂：
全氟烯酸 致癌物质
5.聚四氟乙烯的使用优点
具有良好的机械韧性， 使用工作温度达 250℃
耐高 温
耐低 温
即使温度下降到196℃，也能保持5% 的伸长率。 是固体材料中摩擦 系数最低者
对于大多数化学药
品和溶剂，表现出
惰性、耐强酸强碱、 水和各种有机溶剂。 是固体材料中最小 的表面张力，不粘 附任何物质
耐腐 蚀
高防 滑
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90～95%，熔融温度为327～342℃。 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。
定义
1.聚四氟乙烯树脂是聚四氟乙烯的均聚物
2.其英文缩写为PTFE，分子结构式
二、PTFE的性质
1.基本性能
PTFE是不透明的蜡状粉末，密度为 2.14~2.20g/cm-3,是数值材料中最大的。
PTFE是一种软而弱的树脂
2、PTFE的化学性能
1. 耐大气老化性：耐辐照性能和较低的渗透性。
2. 不燃性：限氧指数在90以下。
3. 耐酸碱性：不溶强酸、强碱和有机溶剂(包括魔酸，即氟锑磺
酸 )。
4. 抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。
5. 酸碱性：呈中性。
3、PTFE的物理性能
密度：2.1–2.3 g/cm³ • • 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200~260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，报纸厚的一 层就能阻挡1500V的高压;比冰还要光滑。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、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：CF3(CF2CF2)nCF3。
4、PTFE的力学性能 主要的性能
01
极低的摩擦系数和良好的自润滑性
PTFE是非极 性聚合物
Leabharlann Baidu
PTFE分子间或与其他分
子间的物理吸引作用力 很小
02
磨损性能不好
PTFE大分子间的缠 PTFE螺旋形构象链 的刚性强，难弯曲
04
03
力学性能不高（拉伸强度、弯曲强度、 刚性、硬度耐疲劳）
结难发生 受载荷容易发生蠕变现象，―冷流性‖
• 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。
不粘 附
无毒 害
具有生理惰性，作 为人工血管和脏器 植入体内无不良反
应
不足之处：
1、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，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。
• 1938 年，美国Du Pont 公司开始试制PTFE，1945 年投产。20 世纪50 年 代，英国、苏联、联邦德国、法国、意大利和日本也实现了PTFE 的工业生 产。 • 国内上海合成橡胶研究所砚为上海市有机氟材料研究所)于1965 年完成 中试投产。目前生产PTFE 的还有上海电化厂、晨光化工研究院等单位。
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。
五、PTPE的应用
防腐蚀耐热的密封件 化工设备、机械上的防腐零 件 医疗用高温消毒用品、人造 血管
各种活塞环、 轴承、导轨等
低摩擦 系数
耐高低 温
电子电器上的绝缘 材料 医疗上消毒用品、 人造血管
塑料加工、食品工业、家用 品的防粘层
电子电器上的绝缘材料
密封用途
1、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人。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。
聚四氟乙烯
PTFE
四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE） 透光、质轻、自清洁、高强度、耐割、 阻燃
Beijing National Aquatics Center（水立方）
目录
一、 聚四氟乙烯的简介和定义 二、 聚四氟乙烯的性质 三、 聚四氟乙烯的制备 四、 聚四氟乙烯的发展历史 五、 聚四氟乙烯的应用
2、聚四氟乙烯单体的成型方法 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 模压法 推压法 缠绕法 滚压法 挤压法 粘接法 热定型法
3、聚四氟乙烯合成工艺
热裂解时，二氟一氯甲 烷预热到400℃，与
热裂 解、 脱氯
01
过氯 化物
04
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
2、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。 3、PTFE的线膨胀系数为钢的10~20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
聚四氟乙烯的发展史
2、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。
3、在电子电气方面的应用
在人造血管中的应用
膨体聚四氟乙烯-EPTFE是有聚四氟乙烯树脂在助剂的 作用下混合均匀，通过挤压成型，然后精细干燥、拉
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300℃使用。260℃ 开始发生化学变化，超 过350℃会降解。 • 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。
℃
1.单体的制备 四氟乙烯单体易爆、易自 聚。储存是应该避免与氧 接触、并加入阻聚剂