聚四氟乙烯纤维.doc

聚四氟乙烯纤维简介中文名称：聚四氟乙烯纤维英文名称：polytetrafluoroethylene fiber简介CF2CF2n 中国称氟纶。由聚四氟乙烯为原料,经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种合成纤维聚四氟乙烯纤维强度17.718.5cN/dtex,延伸率25%50%。在其分子结构中,氟原子体积较氢原子大，氟碳键的结合力也强,起了保护整个碳-碳主链的作用，使聚四氟乙烯纤维化学稳定性极好，耐腐蚀性优于其他合成纤维品种；纤维表面有蜡感，摩擦系数小；实际使用温度120180；还具有较好的耐气候性和抗挠曲性,但染色性与导热性差，耐磨性也不好,热膨胀系数大，易产生静电。聚四氟乙烯纤维主要用作高温粉尘滤袋、耐强腐蚀性的过滤气体或液体的滤材、泵和阀的填料、密封带、自润滑轴承、制碱用全氟离子交换膜的增强材料以及火箭发射台的苫布等。聚四氟乙烯纤维是以聚四氟乙烯树脂粉末为原料，经过特殊的生产工艺而得的一种合成纤维。聚四氟乙烯树脂虽属于热塑性树脂类，但它具有异常高的熔融粘度，因此用一般的化学纺丝无法制得。由于PTFE纤维具有四氟化学稳定性极好的特性，因此被广泛应用于高温，强酸、碱等环境下的过滤材料中，100%PTFE滤料或含PTFE纤维成分的滤料已经成为垃圾焚烧、高炉煤气净化、水泥窖尾气等特殊工况下的首选滤料。PTFE纤维一般分为两种：（1）PTFE白色卷曲短纤维一般使用膜裂法生产制造，纤维强力大于乳液喷丝法生产的棕色纤维，纤维还可根据需要利用色素添加技术制成有色各种纤维。它具有适合高温环境，化学稳定性极佳，收缩率低，抗老化等特点。（2）PTFE长丝纤维是利用牵引法制造的单丝纤维，主要应用于制造PTFE缝纫线或用于基布的织造。生产工艺生产方法有四种：乳液纺丝法(见化学纤维纺丝)。是工业上采用的主要方法，平均分子量 300万左右、粒径0.050.5m 的聚四氟乙烯乳液（浓度60%）与粘胶丝或聚乙烯醇等成纤性载体混合后，制成纺丝液，纺丝后将载体在高温下碳化除掉，聚合物被烧结而连续形成纤维。这种方法可制得纤度较小的纤维，但在烧结过程中易产生结构上的缺陷，并混入载体的碳化物，因而强度较低，呈褐色。糊料挤出纺丝法。将聚四氟乙烯粉末与易挥发物调成糊料，经螺杆挤出后通过窄缝式喷丝孔纺成条带状纤维,然后用针辊作原纤化处理,可制得强度较高、纤度较大的纤维。膜裂纺丝法（见化学纤维纺丝）。将聚四氟乙烯粉末烧结制得圆柱体，经切割或切削后,进行热拉伸等处理,制得白色纤维，强度较低。熔体纺丝法。以四氟乙烯与4%5%全氟乙烯、全氟丙基醚的共聚物熔融后进行纺丝，制得强度较高的纤维。特性优点：化学稳定性极好，耐腐蚀性优于其他纤维品种；具有较好的耐气候性和抗挠曲性；较高的机械强度和良好的血液相容性。缺点：染色性与导热性差，热膨胀系数大，易产生静电；蠕变和耐磨性差，有极高的熔体粘度；表面能低、润湿能力差和化学惰性强。摩擦系数PTFE具有螺旋形结构，C-C主链完全被氟原子组成的外壳所包围，组成了一个完整的圆柱体，分子较僵硬。这种圆柱形结构使得PTFE分子间的吸引力变得很微弱，再加上分子形状是螺旋形的，使得PTFE分子间很容易滑动。所以，聚四氟乙烯是所有聚合物中摩擦系数最低的。润湿性能聚合物界面的润湿性能就是通常所说的亲润行为或亲和力的反映。表1 各类塑料表面性能塑料名称水对其接触角/（）临界表面张力/(Ncm-1)接着能/(Jcm-1)氟塑料46115178420PTFE114185431有机硅树脂90110200220478727石蜡105106538572聚乙烯88310752尼龙77460977 由表1可看出PTFE与水的接触角为114，接触角很大，与水之间是属于部分润湿关系，与大多数塑料相比，润湿性极差。溶解度参数PTFE与其他物质相容性较差的问题，这是由于2种物质的溶解度参数相差较大造成的。表2 各种聚合物溶解度参数聚合物溶解度参数聚合物溶解度参数PTFE6.2聚氯乙烯9.5硅橡胶7.3环氧树脂10.9聚乙烯7.8聚偏氯乙烯12.2天然橡胶8.1尼龙13.6聚苯乙烯8.6聚丙