聚四氟乙烯(PTFE)優(yōu)點(diǎn):
聚四氟乙烯(PTFE)優(yōu)點(diǎn)有如下幾個(gè)方面:
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑,表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。
耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)最低者。
不粘附——是固體材料中最小的表面張力,不粘附任何物質(zhì)。
無毒害——具有生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
聚四氟乙烯相對(duì)分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬,高的達(dá)一千萬以上,一般為數(shù)百萬(聚合度在104數(shù)量級(jí),而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)晶度為90~95%,熔融溫度為327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列,由于氟原子半徑較氫稍大,所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向,而是形成一個(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋;在19℃發(fā)生相變,分子稍微解開,形成15/7螺旋。
雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí),聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時(shí)的失重速率(%)每小時(shí)分別為1×10-4.4×10-3和9×10-2??梢姡鬯姆蚁┛稍?260℃長期使用。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
聚四氟乙烯(PTFE)主要應(yīng)用:
PTFE的熔點(diǎn)高、熔融粘度很大,且對(duì)于無定形狀態(tài)下的剪切很敏感,容易產(chǎn)生熔體破裂,因此不能采用熔融擠壓、注射成型等常規(guī)的熱塑性塑料成型工藝,只能采用類似粉末冶金的方法進(jìn)行燒結(jié)成型。
填充的PTFE的制造與PTFE的成型一樣,可以采用預(yù)成型、自由燒結(jié)加工,也可以采用柱塞擠出法成型,上述加工工藝一般適合于一定壁厚的產(chǎn)品,不適應(yīng)于PTFE薄膜的加工,近年來國內(nèi)進(jìn)行大量研究,比較成熟的加工技術(shù)有,針對(duì)分散性PTFE樹脂,進(jìn)行壓延加工;利用PTFE燒結(jié)產(chǎn)品硬度低、韌性好的特點(diǎn),進(jìn)行金屬車削加工;另外還有一種常規(guī)擠出法和壓延法的合成方法的擠壓加工,樹脂不經(jīng)過熔融塑化,直接進(jìn)行生料加工。
PTFE加工除以上介紹一次加工工藝外,還有一些新開發(fā)的二次加工技術(shù)值得關(guān)注,如PTFE真空成型技術(shù)、熱壓成型與熱吹塑成型技術(shù)、等壓成型加工技術(shù)等。PTFE是耐腐蝕管道、管件、波紋管、泵體、閥門、釜、槽、塔和各類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的耐腐蝕襯里首選材料;作為密封材料在機(jī)械、石化、交通運(yùn)輸、紡織和建筑行業(yè)使用十分廣泛;PTFE還可用做閥門、軸承、活塞環(huán)、導(dǎo)軌等要求耐蝕和低摩擦件;
根據(jù)PTFE薄膜處理后具有選擇透氣性,可用做分離材料,有選擇的透過氣體或液體,尤其是過濾腐蝕性液體;由于聚四氟乙烯的優(yōu)良的生物相容性,近些年來許多人將其作為生物材料進(jìn)行了深入的研究,近年來國內(nèi)外開發(fā)將PTFE膜用作人造器官,如人造血管、心臟瓣膜等,例如在臨床上將其作為人工血管、鼻部整形中的假體支架材料,都取得了良好的效果。
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