PTFE物理室各项检测指标

1、PTFE概述

聚四氟乙烯被称“塑料王”，氟树脂之父罗伊·普朗克特1936 年在美国杜邦公司开始研究氟利昂的代用品，他们收集了部分四氟乙烯储存于钢瓶中，准备第二天进行下一步的实验，可是当第二天打开钢瓶减压阀后，却没有气体溢出，他们以为是漏气，可是将钢瓶称量时，发现钢瓶并没有减重。他们锯开了钢瓶，发现了大量的白色粉末，这是聚四氟乙烯。研究发现聚四氟乙烯性质优良，可以用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈，因此美国军方将该技术在二战期间一直保密。直到二战结束后，才解密，并于1946年实现工业化生产聚四氟乙烯。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

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。分子式：(C2F4)n;分子量：100.015612;熔点：327℃;沸点：400℃;折射率：1.35。

1.1、化学性质

耐大气老化性：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：极限氧指数在90以下。

耐酸碱性：不溶于强酸、强碱和有机溶剂（包括魔酸，即氟锑磺酸）。

抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。

酸碱性：呈中性。

1.2、物理性质

密度：2.1–2.3 g/cm³;

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——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。

低毒性——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。

1.3、应用范畴

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、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金冶炼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，使之成为不可取代的产品。

聚四氟乙烯用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等，一般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、高频通讯器材、无线电器材等。在PTFE中加入任何可以承受PTFE烧结温度的填充剂，机械性能可获得大大的改善，同时保持PTFE其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤维、聚酰亚胺、EKONOL…等，耐磨耗、极限PV值可提高1000倍。

聚四氟乙烯管材选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂经柱塞挤压加工制成。生活中用的不粘锅的内衬也使用聚四氟乙烯制作的，就是利用了聚四氟乙烯耐高温，不粘的特点。

2、标准环境及其定级、标准温度与室温的区别

2.1、标准环境定义

标准环境（引用GB2918-1998）是指优先选用的、规定了空气温度和湿度且限制了大气压强和空气循环速度范围的恒定环境，该空气中不含明显的外加成分，且环境未受到任何明显的外加辐射影响。

注：上表中数值适用于大气压强在86Kpa和106Kpa之间的一般海拔高度及空气循环速度≤1m/s的场合。

2.2、环境标准等级

2.3、标准温度和湿度

如果湿度对所测性能都没有任何显著影响或其影响可忽略不计，则不必控制相对湿度。相应的两个环境称作“温度23”和“温度27”，调节周期不小于88h。

同样，如果温度和湿度对所测性能没有任何显著影响，则温度和相对湿度都不必控制，在这种情况下，该环境称为“室温”。

“室温”是指的这样一种环境：其空气温度保持在规定范围内，而不考虑相对湿度、大气压或空气相对流速的影响。通常空气温度范围为18~28 ℃，应称作“18~28 ℃的室温”，调节周期不小于4h

3、样品采集及其制备（准备阶段）

3.1、样品采集

3.1.1样品采集按GB/T6678进行，采样单元数按GB/T6678-86表2中的规定，采样单元以包装桶计。

从每个包装桶内等量抽取需用样品混合均匀，放入清洁干燥的容器内。采样应保持物料原始的状态，取样过程中应避免水汽、尘土的杂质的引入。采样应抽取均匀的、有代表性的样品，在采样容器上注明样品名称、物料批号及数量、采样日期、采样者等。

3.1.2注意事项

3.2、试样的制备

所用器皿设备

3.2.1圆片试样

称取通过孔径0.9mm（20目）金属筛的聚四氟乙烯树脂14.5g，均匀地加入清洁模具的模腔内，刮平、合模后，放在液压机的下平板上缓慢加压，在34.5Mpa压力保持下保压3min，卸压，从橫腔中取出直径为76mm的预制品，修光毛边，擦净，将预制品放在平整的金属板上，然后，送入具有强制热风循环，带旋转工作盘的烧结炉内，升温并按表中A法工艺烧结。

3.2.2标准相对密度和热不稳定性指数试样

称取通过孔径0.9mm（20目）金属筛的聚四氟乙烯树脂12.0±0.1g，导入内径为28.6mm、高度至少为76mm的圆筒形模具的模腔内，刮平上表面，合模后将模具放在液压机中逐步加压至压力34.5MPa，保压2min，卸压，从模腔中取出预制品，修光毛边，擦净，