聚四氟乙烯简介

1、 PTFE透光、质轻、自清洁、高强度、耐割、阻燃Beijing National Aquatics Center（） 目录目录一、一、一、PTFEPTFE简介简介 聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（Teflon或或PTFE），俗称），俗称“塑料王塑料王”，是由四氟乙烯经，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、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。聚四氟乙程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜

2、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、高频通及制雷达、高频通1讯器材、无线电器材等。讯器材、无线电器材等。 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，分子结构式定义1.基本性能基本性能PTFE是不透明的蜡状粉末，密度为2.142.20g/cm-3,是数值材料中最大的。二、PTFE的性质PTFE是一种软而弱的树脂2、PTFE的化学性能的化学性能1. 耐大气老化性：耐辐照

3、性能和较低的渗透性。耐大气老化性：耐辐照性能和较低的渗透性。2. 不燃性：限氧指数在不燃性：限氧指数在90以下。以下。3. 耐酸碱性：不溶强酸、强碱和有机溶剂耐酸碱性：不溶强酸、强碱和有机溶剂(包括魔酸，即氟锑磺包括魔酸，即氟锑磺酸酸)。4. 抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。5. 酸碱性：呈中性。酸碱性：呈中性。3、PTFE的物理性能的物理性能 密度：2.12.3 g/cm 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200260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;

4、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。 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1

5、04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

6、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。4、PTFE的力学性能 主要的性能PTFE分子间或与其他分分子间或与其他分子间的物理吸引作用力子间的物理吸引作用力很小很小01极低的摩擦系数和良好的自润滑性极低的摩擦系数和良好的自润滑性02磨损性能不好03力学性能不高（拉伸强度、弯曲强度、刚性、硬度耐疲劳）04受载荷容易发生蠕变现象，“冷流性”PTFE大分子间的缠结难发生PTFE是非极性聚合物PTFE螺旋形构象链的刚

7、性强，难弯曲 PTFE具有优异的耐热性具有优异的耐热性和耐寒性，长期使用温和耐寒性，长期使用温度为度为-195250。短期。短期可在可在300使用。使用。260开始发生化学变化，超开始发生化学变化，超过过350会降解。会降解。 PTFE的线性系数较大；的线性系数较大；而且还随着温度的提高而且还随着温度的提高而有明显的增大。而有明显的增大。5.PTFE的热性能四氟乙烯单体易爆、易自聚。储存是应该避免与氧接触、并加入阻聚剂1.单体的制备2、聚四氟乙烯单体的成型方法 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氯仿01二氟一氯甲烷热裂解、脱氯四氟乙烯过氯化物聚四氟

8、乙烯04热裂解时，二氟一氯甲烷预热到400，与9501000的过热蒸汽以1.510的摩尔比混合，进入用抗腐蚀材料制成绝热反应器，温度700900，压力0.010.02MPa,停留时间0.051s,转化率为75%80%1乳液聚合，可得粒径更小乳液聚合，可得粒径更小的的PTFEPTFE树脂颗粒。乳化剂：树脂颗粒。乳化剂：全氟烯酸全氟烯酸2悬浮聚合，可得粒径为悬浮聚合，可得粒径为35500umde PTFE35500umde PTFE树脂颗粒树脂颗粒3本体聚合，但易燃易爆本体聚合，但易燃易爆工业上不采用4.聚合方法致癌物质5.聚四氟乙烯的使用优点耐高温耐低温使用工作温度达250具有良好的机械韧性，即

9、使温度下降到-196，也能保持5%的伸长率。耐腐蚀高防滑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。是固体材料中摩擦系数最低者不粘附无毒害是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质具有生理惰性，作为人工血管和脏器植入体内无不良反应1 1、聚四氟乙烯具有、聚四氟乙烯具有“冷流性冷流性”。即材料制品在长时间连续载荷作。即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形用下发生的塑性变形( (蠕变蠕变) )，这给它的应用带来一定的限制。如，这给它的应用带来一定的限制。如当当PTFEPTFE用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，以致超过用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，

10、以致超过特定的压缩应力时，会使垫圈产生特定的压缩应力时，会使垫圈产生“冷流冷流”(”(蠕变蠕变) )而被压扁。这而被压扁。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。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。2 2、PTFEPTFE具有突出的不粘性，限制了其工业上的应用。它是极好的具有突出的不粘性，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。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 3、PTFEPTFE的线膨胀系数为钢的的线膨胀系数为钢的10201020倍，比多数塑料大，其线膨胀倍，比多数塑料大，其线膨胀系数随着

11、温度的变化而发生很不规律的变化。在应用系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。在应用PTFEPTFE时，如时，如果对这方面性能注意不够，很容易造成损失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聚四氟乙烯的发展史 1938 年，美国年，美国Du Pont 公司开始试制公司开始试制PTFE，1945 年投产。年投产。20 世纪世纪50 年年代，英国、苏联、联邦德国、法国、意大利和日本也实现了代，英国、苏联、联邦德国、法国、意大利和日本也实现了PTFE 的工业生的工业生产。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)于于196

12、5 年完成年完成中试投产。目前生产中试投产。目前生产PTFE 的还有上海电化厂、晨光化工研究院等单位。的还有上海电化厂、晨光化工研究院等单位。五、PTPE的应用低摩擦系数耐腐蚀耐高低温电绝缘优异不黏附性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各种活塞环、轴承、导轨等电子电器上的绝缘材料医疗上消毒用品、人造血管PTFE的应用的应用密封用途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

13、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。2 2、在医疗医药方面的应用

14、、在医疗医药方面的应用 膨体膨体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。的手术缝合。3 3、在电子电气方面的应用、在电子电气方面的应用 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；微型电机、热电偶、控制装置等；PTFE薄膜是制造电容器、无线薄膜是制造电容器、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