聚四氟乙烯性能全参数

wordword/word1．聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是用于密封的氟塑料之一。聚四氟乙烯以碳原子为骨架，氟原子对称而均匀地分布在它的周围，构成严密的屏障，使它具有非常宝贵的综合物理机械性能(表14—9)。聚四氟乙烯对强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性，即使温度较高，也不会发生作用，其耐腐蚀性能甚至超过玻璃、瓷、不锈钢以至金、铂，所以，素有“塑料王〞之称。除某些芳烃化合物能使聚四氟乙烯有轻微的溶胀外，对酮类、醇类等有机溶剂均有耐蚀性。只有熔融态的碱金属与元素氟等在高温下才能对它起作用。

聚四氟乙烯的介电性能优异，绝缘强度与抗电弧性能也很突出，介质损耗角正切值很低，但抗电晕性能不好。聚四氟乙烯不吸水、不受氧气、紫外线作用、耐候性好，在户外暴露3年，抗拉强度几乎保持不变，仅伸长率有所下降。聚四氟乙烯薄膜与涂层由于有细孔，故能透过水和气体。

表14-9聚四氟乙烯性能序号

技术指标

单位

数值

测试方法

1

物理性能

比重

2．15～2．20

GB1033—70

2

机

械

性

能

抗拉强度

Pa

(1961～3521)×104

GBl04079

断裂伸长率

％

250～500

GB1040—79

抗压强度(变形10％)

Pa

1952×104

GB104l一79

抗冲击

无缺口

kgf·cm／cm2

不断

GB1043—79

有缺口

24．6～31．6

抗弯强度

Pa

(1834～2030)×104

GB1042—79

硬度HB

4．54

HG一16865

钢球Ф5mm

载荷62．5kgf

摩擦系数

O．13～O．16

磨耗

磨痕

14．5

M200试验机，对磨件45＃钢，硬度HRC50～59，外表粗糙度▽负荷23kgf，线速度O.39m／s，时间30min

3

介

电

性

能

介电常数

50Hz

106Hz

GB1049一78

介质损耗角正切

50Hz

106Hz

×10-4

×10-4

GB1049一78

耐电压

kV/mm

60

GB1049一78

体积比电阻

Ω·cm

1018

GB1049一78

外表比电阻

Ω

1014

GB1049一78

4

热学性能

晶体熔点

℃

327～330

ASTMD1457-75

线膨胀系数

20～60℃

20～100℃

20～150℃

20～200℃

10-5×1/℃

GB1036-70

比热容

0℃

50℃

J/kg·K

×103

×103

导热系数

W/m·K

平板法

聚四氟乙烯在200℃以上，开始极微量的裂解，即使升温到结晶体熔点327℃，仍裂解很少，每小时失重为万分之二。但加热至400℃以上热裂解速度逐渐加快，产生有毒气体，因此，聚四氟乙烯烧结温度一般控制在375～380℃。

聚四氟乙烯分子间的德华引力小，容易产生键间滑动，故聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数与不粘性，摩擦系数在固体材料中是最低的。

聚四氟乙烯的导热系数小，该性能对其成型工艺与应用影响较大。其不但导热性差，且线膨胀系数较大，参加填充剂可适当降低线膨胀系数。在负荷下会发生蠕变现象，亦称作“冷流〞，参加填充剂可减轻蠕变程度。

聚四氟乙烯可以添加不同的填充剂，选择的填充剂应根本满足下述要求：能耐380℃高温即四氟制品的烧结温度；与接触的介质不发生反响；与四氟树脂有良好的混入性；能改善四氟制品的耐磨性、冷流性、导热性与线膨胀系数等。常用的填充剂有无碱无蜡玻璃纤维、石墨、碳纤维、MoS2、A1203、CaF2、焦炭粉与各种金属粉。如填充玻璃纤维或石墨，可提高四氟制品的耐磨、耐冷流性，填充MoS2可提高其润滑性，填充青铜、钼、镍、铝、银、钨、铁等，可改善导热性，填充聚酰亚胺或聚苯酯，可提高耐磨性，填充聚苯硫醚后能提高抗蠕变能力，保证尺寸稳定等。在一样的温度条件下，填充后的聚四氟乙烯其抗压强度(表14-10)、压缩弹性模量(表14-11)、抗弯强度(表14-12)、硬度(表14-13)、摩擦系数和耐磨耗性(表14-14)、热导率(表14-15)均比纯四氟乙烯高。但抗拉强度和伸长率如此有所下降，线膨胀系数(表14-15)也减小。表14-10不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗压强度①

(Pa)

温度(℃)

配方

一50

0

25

50

100

200

聚四氟乙烯

20％玻纤，5％石墨

15％玻纤，5％石墨

25％玻纤

20％玻纤

60%锡青铜

20％碳纤维

229

280

286

293

318

395

331

158

283

211

210

234

270

257

129

155

173

178

172

213

187

79

98

108

104

106

134

128

79

82

76

76

101

89

33

50

56

54

52

64

67

①

5％变形。

表14一ll

不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的压缩弹性模量

〔×103Pa〕

温度〔℃〕

配方

-50

0

25

50

100

200

聚四氟乙烯

1

1

60%锡青铜

20％玻纤

25％玻纤

20％碳纤维

15%玻纤，5％石墨

20%玻纤，5％石墨

表14—12

不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗弯强度

(Pa)

温度〔℃〕

配方

-50

0

25

50

100

聚四氟乙烯

640

630

600

600

600

730

830

304

392

340

340

356

500

550

207

325

222

218

210

280

320

133

177

174

—

138

214

230

96

120

115

100

100

166

166

20%玻纤，5％石墨

15%玻纤，5％石墨

25％玻纤

20％玻纤

60％玻纤

20％碳纤维

表14-13加填充剂前后聚四氟乙烯硬度与温度的关系

布氏硬度〔HB〕

材料

室温〔℃〕

高

温

温度，℃

布氏硬度〔HB〕

聚四氟乙烯

填充聚四氟乙烯

105～130

79～130

125～165

表14一14

加填充剂前后聚四氟乙烯的摩擦系数与磨痕宽度

填充剂与含量(体积％)

摩擦系数μ

磨痕宽度(mm)

纯聚四氟乙烯

萤石2%，MoS25%

云母20%，MoS25%

云母砂20%，石墨5%

石英砂20%，MoS25%

CdO20%，石墨10%

玻璃粉15%

玻璃粉30%，Cu粉5%

玻璃粉25%，CdO15%

云母10%

玻璃粉25%，CdO20%

MoS24%，石墨1%

0.20

0.20

0.22

0.24

0.21

0.22

0.18

0.19

0.20

0.20

12.70

1.99

2.10

2.87

2.60

1.82

4.03

2.28

1.20

1.28

表14—15

填充剂对导热系数与线膨胀系数的影响

填充剂含量(体积％)

导热系数[kcal／(mm·h·℃)]

线膨胀系数，(1/℃)(25～200℃)

纯聚四氟乙烯

铜粉50％

青铜粉27％

石墨15％～20％

石墨50％

玻璃纤维22％

玻璃纤维13％

O．2l

O．41

O．39

O．18

8～25×10-5

×10-5

×10-5

×10-5

—

×10-5

×10-5

应予注意的是参加填充剂后对pv值的影响。聚四氟乙烯最大加值不足常数，而是随负荷与速度而改变。负荷增加如此最大pv值减小；速度增加最大pv值增大。参加填充剂可使最大pv值提高10倍以上。此外，聚四氟乙烯作摩擦副材料与使用时的环境有关．如填充四氟制品在油或水润滑环境即少油润滑状态下会大大延长使用寿命。/T6627-2008碳〔化〕纤维浸渍聚四氟乙烯编织填料285KBQB/T3628-1999螺旋用聚四氟乙烯生料带(单行本完整清晰扫描版)335KBSH3402-1996管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片174KBSH3402-1996管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片196KBQB/T3627-1999聚四氟乙烯薄膜251KBQB/T3624-1999聚四氟乙烯管材156KB/T6618-2005金属缠绕垫用聚四氟乙烯带技术条件205KB/T10688-2006聚四氟乙烯垫片技术条件185KBHG/T3705-2003金属网聚四氟乙烯复合管与管件307KBG773A/3A-2000航空航天用镀银铜芯聚四氟乙烯绝缘电线电缆详细规-526KBG773A/2A-2000航空航天用镀镍铜芯聚四氟乙烯绝缘电线电缆详细规-675KBGB/T17737.2-2000射频电缆第2局部：聚四氟乙烯(PTFE)绝缘半硬射频同轴电缆分规1123KBGB/T5009.80-2003食品容器壁聚四氟乙烯涂料卫生标准的分析方法64KBSJ/T9556.2-93实心聚四氟乙烯绝缘同轴射频电缆质量分等标准142KBSJ50973/9-98SFF-50-6-51型聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规309KBSJ50973/8-98SFF-50-5-51型聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规350KBSJ50973/7-98SFF-50-2-51型聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规266KBSJ50973/4-95SFCJ-50-5-51型打孔聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规292KBSJ50973/3-95SFT-50-5-51型聚四氟乙烯绝缘半硬同轴电缆详细规363KBSJ50973/2-95SFT-50-3-51型聚四氟乙烯绝缘半硬同轴电缆详细规334KBSJ50973/1-95SFT-50-2-51型聚四氟乙烯绝缘半硬同轴电缆详细规346KBSJ50973/12-98SFF-50-3-53型聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规210KBSJ50973/11-98SFF-50-3-52型聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规208KBSJ50973/10-98SFF-50-3-51型聚四氟乙烯绝缘柔软射频电缆详细规218KBSJ20749-99阻燃型覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板详细规135KBSJ1563-80实心聚四氟乙烯绝缘同轴射频电缆〔暂行〕865KBQB/T3626-1999聚四氟乙烯棒材279KBQB/T3625-1999聚四氟乙烯板材831KB/T8560-1997碳化纤维/聚四氟乙烯混编填料195KB/T8558-1997石棉/聚四氟乙烯混编填料197KB/T7899-1999填充聚四氟乙烯软带导轨技术条件205KB/T7898-1999填充聚四氟乙烯导轨软带254KB/T6627-1993碳〔化〕纤维浸渍聚四氟乙烯编织填料77KB/T6626-1993聚四氟乙烯编织填料62KB/T6618-1993金属缠绕垫用聚四氟乙烯生料带技术条件70KB/T50007-1999聚四氟乙烯编织填料产品质量分等147KB/T50006-1999碳〔化〕纤维浸渍聚四氟乙烯编织填料产品质量分等155KBHG/T3028-1999糊状挤出用聚四氟乙烯树脂229KBHG/T2903-1997模塑用细粒聚四氟乙烯树脂452KBHG/T2902-1997模塑用聚四氟乙烯树脂524KBHG/T2901-1997聚四氟乙烯树脂粒径试验方法496KBHG/T2900-1997聚四氟乙烯树脂体积密度试验方法290KBHG/T2899-1997聚四氟乙烯材料命名172KBHG/T2899-1997聚四氟乙烯材料命名349KBHG/T21609-1996管法兰用聚四氟乙烯--橡胶复合垫片481KBH