聚四氟乙烯PPT课件

聚四氟乙烯（PTFE）,1、聚四氟乙烯的定义与聚合2、聚四氟乙烯的结构3、聚四氟乙烯的性能4、聚四氟乙烯的应用,1、聚四氟乙烯的定义与聚合,定义聚四氟乙烯树脂是四氟乙烯的均聚物，其英文名称是polytetrafluoroethylene，缩写为PTFE，分子结构式,PTFE的聚合1、单体的制备,四氟乙烯单体易爆、易自聚。储存时应该避免与氧接触、并加入阻聚剂。,2.聚合方法,本体聚合，但易爆聚工业上不采用。,悬浮聚合，可得粒径为35500m的PTFE树脂颗粒。,乳液聚合，可得粒径更小的PTFE树脂颗粒。乳化剂:全氟辛酸。,2、PTFE的结构,链构象结构1.原子半径和范德华半径的概念原子或基团范德华吸引力作用的范围称为范德华半径，其大小与原子或集团的体积有关（明显大于原子或基团的半径）。当两个原子或基团之间的距离小于它们的范德华半径之和时，就会产生排斥作用，称为一级近程排斥力。,2.PE与PTFE化学结构对比,PE的分子结构式H原子范德华半径：0.12nm,PTFE的分子结构式F原子范德华半径：0.135nm,PE分子的平面锯齿形构象,3.PTFE的链构象特征,F原子完全对称排列，PTFE是非极性聚合物。CF键的键能高（487kJ/mol,CC键的键能为387kJ/mol)，具有极高的化学稳定性。,F原子的半径是0.064nm，而CC键的键长是0.136nm，通过螺旋形构象形成的F原子“筒状外壳”严密的屏蔽了分子骨架碳原子。,F原子的范德华半径0.135nm，在PTFE中两个F原子的距离是0.27nm，因此PTFE螺旋形构象链的刚性很强，难弯曲。PTFE的分子量高，且几乎无支链,3.PTFE的链构象特征,3、PTFE的性能,PTFE的基本特征PTFE是白色不透明的蜡状粉末，密度为2.142.20g.cm-3，是树脂材料中最大的。,PTFE的力学性能,PTFE是非极性聚合物,PTFE螺旋形构象链的刚性很强，难弯曲,极低的摩擦系数和良好的自润滑性,耐磨损性能不好,力学性能不高（拉伸强度、弯曲强度、刚性、硬度、耐疲劳）,受载荷容易发生蠕变现象，“冷流性”。,结晶度高，一般在5575范围，最高可达9397。低于19oC时是三斜晶形；高于19oC时是六方晶系，熔点为320345oC。玻璃化转变温度（Tg）：-120、-65oC（120oC）。是大量结晶区和少量无定形区并存的聚合物。,4.PTFE的聚集态结构,PTFE的热性能PTFE具有优异的耐热性和耐寒性，长期使用温度为-195250oC。短期可以在300oC使用。260oC开始发生化学变化，超过350oC会降解。PTFE的线膨胀系数较大；而且还随着温度的提高而有明显的增大。,耐化学药品性、耐候性,CF具有极高的化学稳定性。,F原子“筒状外壳”严密的屏蔽了分子骨架碳原子,耐强酸、强碱、强氧化剂和盐类，大部分的有机溶剂。只有F元素和熔融的碱金属才对PTFE有腐蚀作用。,对光和臭氧的作用稳定，具有优良的耐候性。,电性能在所有塑料中电阻最大的；但耐电晕性不好，不适合做高压绝缘材料。,其它性能PTFE有很高的阻燃性；PTFE的表面自由能很低，几乎和所有的材料都无法黏附。,PTFE的加工性能PTFE的分子量大，分子刚性大，熔体黏度高，不能采用热塑性塑料熔融加工方法加工。PTFE采用类似金属粉末冶金的方法加工：先冷压成坯再进行烧结。冷却速率对PTFE的结晶度有很大影响，对最终性能也有很大的影响。PTFE的导热性较低，烧结时的升温速率不能过快，否则容易导致局部热分解。PTFE的线膨胀系数较大，烧结后冷却尺寸变化较大。PTFE膜材料是通过切削和压延工艺制备的。,4、PTFE的应用,应用,耐腐蚀,耐高低温,电绝缘优异,不黏附性,低摩擦系数,化工设备、机械上的防腐零部件,电子电器上的绝缘材料,防腐蚀耐热的密封件,塑料