第三章 氟塑料-8

1、第三章第三章 工程塑料工程塑料氟塑料氟塑料2. 2. 聚四氟乙烯聚四氟乙烯3.3.聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯氟塑料氟塑料1. 1. 概述概述1 1、概、概 述述凡分子链中含有氟原子的塑料，统称氟塑料。耐化学腐蚀性、电性能、耐高低温性、耐摩擦性能非常优异的工程塑料。（1 1）简介）简介目前市场上应用较多的氟塑料品种有如下几种：（2 2）种类种类聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯（PCTFEPCTFE）聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFEPTFE）聚氟乙烯聚氟乙烯聚偏氟乙烯聚偏氟乙烯 工业化工业化生产用的氟树脂主要生产用的氟树脂主要为为PTFEPTFE塑料塑料聚四氟乙烯：聚四氟乙烯：Polytetrafluoroe

2、thlene，简称 PTFE），它是由单体四氟乙烯经自由基聚合得到的全氟化聚合物。其结构式可写为：2 2、聚四氟乙烯聚四氟乙烯（1 1）结构）结构分子链的规整性和对称性极好规整性和对称性极好，加之氟原子电负性电负性很大很大，导致分子链比较僵硬分子链比较僵硬，故PTFE易于结晶易于结晶。氟原子对骨架碳原子有屏蔽作用屏蔽作用，且C-FC-F键具有很键具有很高的键能高的键能，所以PTFE具有 很好很好的耐腐蚀性和耐热性的耐腐蚀性和耐热性。（2 2）结构与性能的关系）结构与性能的关系PTFE为非极性聚合物非极性聚合物，具有优越的介电性能和优越的介电性能和电绝缘性能电绝缘性能。PTFE分子对称排列对称排

3、列，分子没有极性没有极性，大分子间及与其他物质分子间的相互吸引力都很小相互吸引力都很小，表面表面自由能很低自由能很低，因此它具有高度的不粘附性具有高度的不粘附性和极地极地的摩擦系数的摩擦系数。（2 2）结构与性能的关系）结构与性能的关系 外表呈透明或不透明的蜡外表呈透明或不透明的蜡状粉料；状粉料； 吸湿性很低；吸湿性很低； 密度为密度为2.2.1414- -2 2.20.20g/cmg/cm3 3, ,在塑料中密度在塑料中密度最大；最大； 熔点熔点为为320320- -345345； 具有自熄性，不能燃烧；具有自熄性，不能燃烧； 不不耐高能辐射。耐高能辐射。（3 3）性能）性能一般性能：一般性

4、能：1.1. 优异的优异的耐高低温耐高低温性：性：PTFE的使用温度在-200260之间，短期甚至可达300 。2.2. 优异的耐化学腐蚀和老化优异的耐化学腐蚀和老化性能：性能：化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢和金属，甚至比金、铂还稳定，在光线和大气中老化2030年仍无任何变化，有“塑料王”之称。突出的四大性能：突出的四大性能：3.3. 摩擦系数低摩擦系数低，粘附性，粘附性差：差：是摩擦系数最小的塑料，且表面自由能很低，几乎所有材料均无法和粘附，故表面可永保光洁、干净。4.4. 优异的介电性能：优异的介电性能：在所有塑料中，其体积电阻率最大，介电常数最小，且介电性能和电绝缘性能不随温度和湿度

5、变化。突出的四大性能：突出的四大性能：PTFE的力学性能一般，除具有较高的冲击强度外，其拉伸强度、弯曲强度、刚性、硬度、耐疲劳性能及耐蠕变性都低于其他工程塑料，可加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨，以提高力学强度。力学性能：力学性能： 熔熔体粘度特别高，无熔融态，难以采用通常体粘度特别高，无熔融态，难以采用通常的的熔融加工方法来加工。熔融加工方法来加工。 目前较多的是采用与金属和陶瓷类似的“粉末冶金”的加工方法，即冷压成胚后再进行烧结。（4 4）成型加工）成型加工（5 5）应用）应用在防腐材料在防腐材料方面方面：可用于制造各种化工容器和零件，如蒸馏塔、反应器、阀门、隔膜、反应釜、过滤材料和分离材料等

6、。PTFEPTFE防腐蚀衬里防腐蚀衬里（5 5）应用）应用在摩擦、磨损在摩擦、磨损方面方面：可用来制造各种活塞环、动密封环、静密封环、垫圈、轴承、支撑块、导向环等。PTFEPTFE活塞环活塞环（5 5）应用）应用PTFEPTFE电缆电缆在绝缘材料在绝缘材料方面方面：可用来制作耐高温、耐电弧和高频电绝缘制品，如高频电缆、耐潮湿电缆的包覆材料、电容器线圈等。（5 5）应用）应用PTFEPTFE人造心脏人造心脏在医用材料在医用材料方面方面：可用来制造人工心脏、人工食道、人工血管、人工腹膜等。PTFEPTFE人造血管人造血管用于用于不粘不粘材料材料：比如用来制作不粘锅，食品加工机器等。（5 5）应用）

7、应用特富龙特富龙“特富龙”涂料：含氟树脂的总称，由于这些化合物具有耐耐高温低温高温低温、自润滑性、自润滑性、化学稳定化学稳定性优良性优良等优点，故广泛用于不粘炊具、皮革、汽车部件，微波炉爆玉米花袋、防水透气材料（如防水衣物）等。 从健康角度说，不粘锅没有铁锅健康。2 2、聚三氟氯乙烯、聚三氟氯乙烯（1 1）简介）简介聚三氟聚乙烯聚三氟聚乙烯：Polychlorotrifluoroethylene，简称 PCTFE），它是由三氟氯乙烯单体经自由基聚合得到的线性聚合物。其结构式可写为：（1）氯破坏了分子结构的几何对称性，使分子链紧密堆砌程度减小，但分子链总体结构仍比较规整，仍然可以结晶，但结晶结晶

8、程度会减小程度会减小。（2）分子链堆砌程度减小，使分子链刚性减小，导致聚合物的熔点比聚四氟乙烯有所下降，耐热耐热性也降低性也降低。（2 2）结构与性能的关系）结构与性能的关系l（3）氯原子的引入，使分子链产生一定极性，使材料的电性能电性能比聚四氟乙烯有所下降有所下降；极性的引入又增大了分子链之间的吸引力，导致材料的力学性能均有所提高力学性能均有所提高。l（4）氯原子和氟原子的体积皆大于氢原子，对骨架碳原子均有良好的屏蔽作用屏蔽作用，使材料亦具有优异的耐化学腐蚀性优异的耐化学腐蚀性。（2 2）结构与性能的关系）结构与性能的关系 1 1力学性能力学性能 聚三氟氯乙烯力学性能比聚四氟乙烯有所提高，且力学性能受结晶度影响较大 。 2 2热热性能性能低于聚四氟乙烯 。 3 3电性能电性能略显极性，仍具优异电性能；电场频率和温度有影响。 （3 3）性能）性能 4 4耐化学药品性耐化学药品性不及PTFE，优于大多数塑料品种. 5 5其它性能其它性能具有良好的耐大气老化性和耐高能辐射性具有极优异的阻燃性；渗透性很小，具有良好的阻透性。 （3 3）性能）性能 聚三氟氯乙烯可以采用一般热塑性塑料的成型加工方法，如注塑、模塑、压缩或挤出成型等。（4 4）加工成型）加工成型（5 5）应用）应用（1）制备要求耐腐，密封的机械零件，如高压阀瓣、泵和管道、高压密封件。（2）制备透光窗材料，例如