【2017年整理】四氟材质的性能

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1、四氟类材料性能大全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（PCTFF） 、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）和聚氯乙烯（PVF ） 。 聚四氯乙烯 PTFE 是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物，它具有一 C 马一 CFZ 一重复单元线性分子结构，是结晶性聚合物，熔点大约为 631T，密度为 213219gcC（克厘米 ） 。 PTFE 具有优异的耐化学品性，其介电常数为 21，损耗因数低，在很宽的温度和频

2、率范围内是稳定的。它从低温到 550V 的机械性能都很好。 PTPE 抗冲强度高，但拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性比其它工程塑料差。有时加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。它的摩擦系数几乎比任何其它材料都低，具有很高的氧指数。 PTFE 可制成粒料、凝结的细粉（02 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。在美国市场经销的纯的 PTEE 产品有 Auimont USA 公司的 AI goflo 牌、DU POut 公司的 Teflon 牌、ICI AInericas Inc 的 FI 牌、HOechstCelanes

3、e 公司的 HOSaflon 牌。 PTFE 具有非常高的熔体粘度，这妨碍了惯用的熔融挤塑或模塑技术的采用。粒状 PTFE 的模塑和挤塑方法与粉状金属和陶瓷用的方法相似先压缩再高温烧结；细粉需与加工辅料混合（如石脑油）形成糊状，然后在高压下挤成薄壁材料，再加热除掉挥发性的加工助剂，最后烧结。 全氟乙烯丙烯）共聚物 FEP 是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。 FEP 结晶熔化点为 580F，密度为 2.15gCC（克立方厘米） ，它是一种软性塑料，其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。它是化学惰性的，在很宽的温度和频率范围内具有较低的介电常数（2.1） 。该材料不引燃，可阻止火焰的扩散。它

4、具有优良的耐候性，摩擦系数较低，从低温到 392F均可使用。该材料可制成用于挤塑和模塑的粒状产品，用作流化床和静电涂饰的粉末，也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和单纤维。美国市场经销的 FEP 有 DUIPont 公司的 Teflon 牌、Daikin 公司的 Neoflo 牌、 Hoechst Celanese 公司的 IHoustaflow 牌。其主要的用途是用于制作管和化学设备的内村、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。 全氟烷氧基树脂 PFA 树脂相对来说是比较新的可熔融加工的氟塑料。 PFA

5、的熔点大约为 580F，密度为 2.13 2.16gcc（克立方厘米） 。PFA 与 PTFE 和 FEP 相似，但在 302T 以上时，机械性能略优于 FEP，且可在高达 500F 下的温度下使用，它的耐化学品性与PTEF 相当。PFA 的产品形式有用于模塑和挤塑的粒状产品，用于旋转模塑和涂料的粉状产品；其半成品有膜、板、棒和管材。美国市场经销的 PFA 树脂有 DUPOut 公司的 Teflon 牌、Daikin 公司的Neoflon 牌、Ansimont 公司的 Hthen 牌、HOechst Celanese 公司的 Hostafl 牌。PFA 的用途与 FEP类似。 聚三氟氯乙烯 P

6、CTFE 是三氟氯乙烯自由基引发聚合的带有主要是重复一 CF(cl)CF 单元线性主链的产物。 PCTFE 是结晶性的高分子，熔点为 425F，密度为 2.13g/cc（克立方厘米） 。 PCTFE 在室温下对大多数活泼的化学品呈惰性，而在 212T 以上可被少数几种溶剂溶解，也可被一些溶剂溶胀，尤其是氯化过的溶剂。PCTFE 具有优异的阻隔气体的能力，其膜产品的水蒸汽透过性在所有透明塑料膜中是最低的。其电性能与其它全氟聚合物相似，但介电常数（232刀和损耗因数稍高，尤其是在高频时。PCTFE 可制作厚的（18 英寸）光学透明制件。 PCTFE 虽可用熔融加工，但由于熔体粘度高，有降解趋势导致

7、加工品的性能变坏，故加工困难。 PCTFE 树脂可制成用于模塑和挤塑的粒料。膜厚度为 0.0010.010 英寸，亦可制成棒和管。美国市场上经销的 PCTFE 树脂有 3M 公司的 KelFI 牌、Daikin 公司的 Daiflon 牌、AlliedlSignal 公司的Acfon 牌。乙烯三氟氯乙烯共聚物 ECTFE 树脂是乙烯和三氟氯乙烯 1:1 的交替共聚物，熔点为 464F,密度为 1.68g/cc（克立方厘米） 。 此材料从低温到 330T 的性能良好，其强度、耐磨性、抗蠕变性大大高于 PTEE、FEP 和 PFA。它在室温和高温下耐大多数腐蚀性化学品和有机溶剂。它的介电常数（2.

8、6）低，在很宽的温度和频率范围内性能稳定。ECTFE 不着火，可防止火焰扩散，当暴露在火焰中时，将分解成硬质的碳。 ECTFE 可制成用于模塑和挤塑的粒料及用于旋转模塑、流化床涂饰、静电涂饰的粉状产品。可在传统挤塑设备用化学发泡法加工成泡沫状产品，待别适用于计算机用电线的领域。半成品有膜、板、管和单纤维。 Ausimont USA 公司销售的 ECTFE 产品牌号为 Halar。 在电线和电缆领域，最重要的应用是用于增压电缆、公共交通车用电缆。火警电缆、阳极保护电缆。注塑产品有塔填料、问和泵零件、接插件、电线接线柱、过滤机壳。ECTFE 管的应用有光导纤维的套管、非支撑管、钢管和增强塑料管的内

9、衬。 ECTFE 涂料和内村可防止金属被环境侵蚀。膜的应用有理电池和隔离方面的应用。单纤维的应用有消油雾器、编织套管、过滤织物。宽幅（48in）以玻璃纤维作背村的 ECTFE 片材，可用作耐化学品和强度要求高的槽罐的内衬。四氟性质聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为 PTFE。聚四氟乙烯的基本结构为 . - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。聚四氟乙烯相对分子

10、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 9095，熔融温度为 327342。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 136 螺旋；在 19发生相变，分子稍微解开，形成157 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 484.88kJmol，但聚四氟乙烯解聚生成 1m

11、ol 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 110-4、410-3 和 910-2。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。力学性能 它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的 15，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。聚四氟乙烯在-196260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

12、熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、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 0.1g100g ） 。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。 电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104 拉德） ，受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，

13、并便于控制温度。聚合一般在 4080，326 千克力厘米 2 压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。应用 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、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品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。化学性质 耐腐蚀性：能够承受除了熔融的碱金属，氟化介质以及高于 300氢氧化钠之外的所有强酸（包括王水）、氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。绝缘性：不受环境及频率的影响，体积电阻可达 1018 欧姆厘米，介质损耗小，击穿电压高。 耐高低温性：对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190260 。自润滑性：具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。表面不粘性：已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。 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：限氧指数在 90 以下。物理性质 聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。