外观白色松散粉末,无明显杂质
拉伸强度28
伸长率300
含水率0.03
体积密度475±100
平均粒径650±250
熔点327±5
热不稳定指数50
挤出压力9.7±4.2
挤出物外观挤出物外观 连续、平直、光滑
常见的添加剂和增强物质有:聚四氟乙烯(PTFE)、二硫化钼、**高分子量聚乙烯、硅、石墨、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
1、聚四氟乙烯(PTFE,铁氟龙)
聚四氟乙烯(PTFE),俗称铁氟龙,于1938年由杜邦发明。
PTFE几乎不与任何物质粘合,同时还具有自润滑性,因此通常被用于防粘涂层。不粘锅涂层就是PTFE的经典应用。
PTFE不粘锅
PTFE微粉是用作添加剂的品种,是所有耐摩擦添加剂中摩擦系数的,在磨擦过程中PTFE微粉会在零件表面形成润滑的薄膜。是高负荷应用中的耐磨添加剂。 适当的PTFE添加量为非结晶性塑料含15%PTFE、而结晶性塑料含20%PTFE。
PTFE微粉
PTFE 微粉可应用于工程塑料、涂料、油墨、油漆、润滑油、薄膜、橡胶等,可增强主体材料的性能,如:
1.耐磨损性、耐摩擦性和耐划擦性
2.易去污特性
3.抗粘连特性
4.润滑性能(用于工程塑料改性)
5.抗摩擦,抗磨损性能
PTFE增强POM制造的机械零件
PTFE的性能
(1)物理性能
PTFE是一种坚韧,柔软,没有弹性,拉伸强度适中的材料,低温性能好,当温度低至(-269℃)时,在受压力的情况,PTFE仍然具有延展性。
(2)PTFE电绝缘性能
在广阔的温度和频率范围内,聚四氟乙烯具有优异的电绝缘性能。由于聚四氟乙烯分子链中的氟原子对称,均匀分布,不存在固有的偶距,使介质损耗角正切tgδ和相对介电常数εr在工频109HZ范围内变化很小。从室温到300℃之间,聚四氟乙烯的tgδ值实际变化很小,而εr随温度升高有所下降。
(3)PTFE的耐热性
聚四氟乙烯具有相当高的耐热性和耐低温性能。聚四氟乙烯的耐热性在现有的工程塑料中是很高的。它虽在200℃时开始有微量的分解物出现,但从200℃至熔点327℃以上温度,其分解速度仍然非常缓慢,几乎可以忽略不计;只是在400℃,才发生显著的分解,每小时的重量损失约为0.01%。经热分解的聚四氟乙烯,平均分子量有所下降,结晶度则有所增加。抗拉强度降低。当在300℃加热一个月,其抗拉强度约下降10%~20%;在260℃下长期加热,其抗拉强度基本不变。因此,从热分解的观点来看,聚四氟乙烯可以在300℃下短期的使用,在260℃下则可长时间的连续使用。若从热变形的观点看,在负荷不大的情况下,聚四氟乙烯可以在260℃下长期连续的使用;在负荷较大时,热变形显著,其使用温度就相应的降低。聚四氟乙烯在-200℃这样的低的温度下,不硬脆仍具有令人满意的机械强度和柔软性。可见,用聚四氟乙烯做绝缘的电线,完全可以在-60~+260℃下使用。
(4)PTFE的耐化学稳定性
聚四氟乙烯具有**的耐化学稳定性,它不受强腐蚀性的化学试剂侵蚀,亦不与之发生任何作用,它也完全不受王水、氢氟酸、、、热的、沸腾的苛性钠溶液以及过氧化氢的作用。即使在高温下, 聚四氟乙烯也能保持很好的耐化学稳定性,只有在高温下的氟元素和熔融的钾钠等碱金属与之发生作用。
(5)PTFE的力学性能
由于聚四氟乙烯大分子之间的相互吸引力较小,因此他只有中等的抗拉强度。聚四氟乙烯塑料的抗拉强度和伸率是符合电线电缆的使用要求的,在高温下,当温度不**过250℃时, 聚四氟乙烯的力学性能变化不大;当温度**过327℃时,由于聚四氟乙烯失去结晶结构,其力学性能突然变坏,如重新冷却至327℃以下,力学性又可复原。
(6)PTFE的耐湿和耐水性
有很好的耐湿性和耐水性,聚四氟乙烯本身透湿性和吸水性微,放在水中浸泡24H后,吸水性实际等于零,浸水后的绝缘电阻基本不变,是其他材料所不及的。
(7)PTFE耐气候性
耐气候性优良。在大气环境中,由于聚四氟乙烯分子中不存在光敏基团,臭氧也不能与其作用,使其在炎热高温的热带和湿热带气候条件下, 聚四氟乙烯可不加保护长期的使用,性能不变.
(8)PTFE的其他性能
聚四氟乙烯虽然有很多的优点,但作为电线电缆绝缘材料还有一些缺点,例如:聚四氟乙烯加工比较困难,工艺性能较差,不能连续挤制,生产效率低;在连续负荷作用下有冷流现象,耐切割性不良;耐电游离性能及耐性能不佳,因此, 聚四氟乙烯的应用范围受到了限制.
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为:CF3(CF2CF2)nCF3。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6螺旋;在19℃发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4.4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟和等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
PTFE性能及应用
(一)摩擦系数低
聚四氟乙烯材料的低摩擦系数已是人所共知,1949年,K.V苏特和P.H托马斯在B-L机器上测量聚四氟乙烯材料的摩擦系数时证实:承载1~4公斤,滑行速度0.1~10毫米时,聚四氟乙烯材料的摩擦系数是0.04。在承载1360公斤情况下,摩擦系数达到0.01。
(二)温度性能
在正常的工作温度范围内,聚四氟乙烯额定温度上限是260℃,在此情况下,它不热裂变。在观察260-360℃范围内,重量损失相当小,并且损失是由于在聚合中吸收少量气体和水分。只有在温度**过400℃情况下,聚四氟乙烯树脂材料的热裂变才变得明显。
在低温情况下,聚四氟乙烯树脂材料能保持良好的性能。在很低温度时,能保持很强的抗冲击性能。即使在温度低达-196℃时,经过精心制造的试件仍有韧性,已经,聚四氟乙烯树脂材料在温度-268℃以上仍有使用价值,并在-80℃以上具有较高塑性。
(三)化学稳定性
在正常工作温度范围内,这类树脂不会被任何溶剂溶解和膨胀。这种特的稳定性来自于很强的碳-碳键和强的碳-氟键内的结合,以及几乎的氟原子对碳原子骨架链的保护壳和聚合物的高分子量,这种结构也产生了一些性能,例如低摩擦系数和不可溶性。
聚四氟乙烯树脂材料具有强的抗水性。它能完全抵抗水溶解,是水渗透好的障碍,在长时间浸在水中后仍旧能保持稳定,在美、法和前苏联等国进行的抗水蒸汽的试验中,聚四氟乙烯树脂材料几乎比任何已知的塑料材料的抗蒸汽渗透性。由于聚四氟乙烯树脂材料拥有低的透气性,它被广泛用于化学工业好的屏蔽树脂。
(四)电学性能
早在1946年人们就知道,由于聚四氟乙烯的无电性,使其成为理想的绝缘体,或称做非传导性。由于聚四氟乙烯树脂不吸收水,在水中将其浸渍很长时间也不改变其电阻抗能力。
(五)纤维性能
聚四氟乙烯的纤维与聚四氟乙烯的抗化学腐蚀性质、低摩擦系数、特的高抗磨损特性和高强度相结合,产生的坚韧的耐久的纤维结构。高孔隙的纤维结构如G-T三角布,可用在多种用途的薄膜,现已开发出来,它是利用分散聚四氟乙烯树脂的特原化纤能力。
(六)安全可靠性
五十年来,数千吨聚四氟乙烯已生产并应用在多种潜在危险的环境下,包括许多**过额定温度的应用。没有任何有关操作使用聚四氟乙烯方面导致的疾病和及伤亡事故。
聚四氟乙烯对皮肤没有性。实践也当被吞食人体内时也是稳定而不发生化学反应的。在连续90天里,在老鼠的每天食物中添加25%的精细聚四氟乙烯树脂粉末,没有发现出现中毒和出现消化混乱。在连续7个月的实验中也得到同样结果。因为聚四氟乙烯树脂聚合物不与大多数化学物质发生反应,有很少可能性通过化学反应来产生有毒产品。聚四氟乙烯在温度高度达200℃时都不吸收一般的酸和碱。它吸收的溶剂是其微量的,并对分子内部的化学键没有很大影响,因而不应与裂变相混。
PTFE的结构特点
在已知的高分子键中,C-F键是牢固的键之一,大分子主碳键的周围被氟原子的紧密的保卫着,使C-C键不受一般活泼分子的侵袭。此外,氟原子体积较大,相互排斥,整个大分子链呈螺旋状,在大分子的主链上具有对称的氟原子,所以电性中和,整个分子不带性。这种结构的性使聚四氟乙烯具有优良的耐热性,耐化学药品性和耐溶剂的稳定性,高电绝缘性,表面不粘性,和润滑性等,并具有高的熔融粘度。
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