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    性能優良的密封材料PTFE

    首頁    性能優良的密封材料PTFE

    聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面能。聚四氟乙烯具有一系列優良的使用性能:
    耐高溫:長期使用溫度200~260度;
    耐低溫:在-100度時仍柔軟;
    耐腐蝕:能耐王水和一切有機溶劑;
    耐氣候:塑料中最佳的老化壽命;
    高潤滑:具有塑料中最小的摩擦系數(0.04);
    不粘性:具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質;
    具有生理惰性;優異的電氣性能,是理想的C級絕緣材料,報紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓;比冰還要光滑。
    聚四氟乙烯的摩擦系數極小,僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內均保持優良的力學性能,全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。PTFE密度較大,為2.14-2.20g/cm,幾乎不吸水,平衡吸水率小于0.01%。聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物,大分子間的相互引力較小,剛度、硬度、強度都較小,在應力長期作用下會變形。
    聚四氟乙烯受載時容易出現蠕變現象,是典型的具有冷流性的塑料。PTFE的蠕變隨壓縮應力、溫度和結晶度的不同而異,溫度越高則蠕變越大。PTFE的結晶度在55%-80%之間,蠕變量不超過2%;當結晶度在55%以下和80%以上時,蠕變量迅速增大。聚四氟乙烯力學性能方面優異的特性是摩擦因數小,在0.01-0.10之間,在現有塑料材料,乃至所有工程材料中最小。
    PTFE的摩擦因數隨滑動速率的增大而增大,當線速度達到0.5-1.0m/s以上時趨于穩定;而且靜摩擦因數小于動摩擦因數,將這種特性用于軸承制造,可減小其起動阻力,使之從起動到運轉都十分平穩。PTFE的摩擦因數隨隨載荷增加而減小,當載荷達到0.8MPa以上時趨于恒定。在高速、高載荷下,PTFE的摩擦因數低于0.01。從超低溫到PTFE熔點,其摩擦因數幾乎不變,只有在表面溫度高于熔點時,摩擦因數為才急劇增大。由于分子間引力小,PTFE的硬度低,易被其他材料磨損。但是,只要對磨材料表面粗糙度合適,可在相當程度上降低PTEF的磨損量。
    聚四氟乙烯具有極高的耐化學腐蝕性能,例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均無變化,也幾乎不溶于絕大多數的溶劑,只在300℃以上稍溶于全烷烴(約0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,對氧、紫外線均極穩定,所以具有優異的耐候性。值得注意的是,聚四氟乙烯不能耐受強的還原氛圍熔融的堿金屬,氨堿溶液(堿金屬溶于液氨),某些氟化物(如TFA),萘鈉鹽等均可以迅速腐蝕聚四氟乙烯制品。聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內的介電常數和介電損耗都很低,而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。
    聚四氟乙烯的耐輻射性能較差,受高能輻射后引起降解,高分子的電性能和力學性能均明顯下降。聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的,用以分散反應熱,并便于控制溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米壓力下進行,可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑,也可以用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類。

    2020年4月5日 00:07
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