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聚四氟乙烯材料的優(yōu)異特性
日期：2024-12-29 06:05
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摘要：
聚四氟乙烯材料的優(yōu)異特性
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。
耐氣候——有塑料中**的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦係數(shù)低者。
不粘附——是固體材料中小的表麵張力，不粘附任何物質(zhì)。
無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無**反應(yīng)。
聚四氟乙烯相對分子...
| 聚四氟乙烯材料的優(yōu)異特性 |
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耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。 耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。 耐腐蝕——對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。 耐氣候——有塑料中**的老化壽命。 高潤滑——是固體材料中摩擦係數(shù)低者。 不粘附——是固體材料中小的表麵張力，不粘附任何物質(zhì)。 無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無**反應(yīng)。 聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬，高的達(dá)一千萬以上，一般為數(shù)百萬（聚合度在104數(shù)量級，而聚乙烯僅在103）。一般結(jié)晶度為90～95％，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由於氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表麵。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低於19℃時，形成13／6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15／7螺旋。 雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分彆吸收能量346.94和484.88kJ／mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（％）每小時分彆為1×10-4、4×10-3和9×10-2。可見，聚四氟乙烯可在260℃長期使用。由於高溫裂解時還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特彆注意**防護(hù)並防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學(xué)性能它的摩擦係數(shù)極小，僅為聚乙烯的1／5，這是全氟碳表麵的重要特征。又由於氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 它在250℃的溫度下不熔化，在-260℃的超低溫中不發(fā)脆。聚四氟乙烯光滑異常，連冰都比不過它；它絕緣性能特彆好，報紙厚的一層薄膜，便足以抵擋1500V的高壓電。 聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度範(fàn)圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能，全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。 耐化學(xué)腐蝕和耐候性除熔融的堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學(xué)試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶於所有的溶劑，隻在300℃以上稍溶於全烷烴（約0.1g／100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩(wěn)定，所以具有優(yōu)異的耐候性。 電性能 聚四氟乙烯在較寬頻率範(fàn)圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。 耐輻射性能 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射後引起降解，高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。 聚合聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的，用以分散反應(yīng)熱，並便於控製溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2壓力下進(jìn)行，可用無機(jī)的過硫酸鹽、有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體係。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表麵活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。 應(yīng)用聚四氟乙烯可采用壓縮或擠出加工成型；也可製成水分散液，用於塗層、浸漬或製成纖維。聚四氟乙烯在原子能、航天、電子、電氣、化工、機(jī)械、儀器、儀表、建築、紡織、食品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘塗層等。 |