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
聚四氟乙烯的缺点和改进
(1)聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变),这给它的应用带来一定的限制。如当PTFE用作密封垫时,为密封严密而把螺栓拧得很紧,以致**过特定的压缩应力时,会使垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁。
这些缺点可通过加入适当的填料及改进零件结构等方法来克服。
(2) 聚四氟乙烯的熔体粘度很高,在高温下也不流动。它在熔点(327℃)以上,熔体粘度达到1 010 Pa.s,即使加热到分解温度也不流动。
这就使它不能采用一般热塑性塑料的成型方法,而要采用类似粉末冶金那样的烧结方法成型。
(3)PTFE具有**的不粘性,限制了其工业上的应用。它是好的防粘材料,这种性能又使它与其他物件的表面粘合为困难。
在电子电气方面的应用
PTFE材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线,以用于微型电机、热电偶、控制装置等;PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料,也是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一;
利用氟塑料薄膜对氧气透过性大,而对水蒸汽的透过性小的这种选择透过性,可制造氧气传感器;利用氟塑料在高温、高压下发生向电荷偏离现象的特性,可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等;利用其低折射率的特性,可制造光导纤维。
PTFE的性能特点
PTFE是由四氟乙烯单体聚合而成的聚合物,是一种类似于PE的透明或不透明的蜡状物,其密度为2.2g/cm3,吸水率小于0.01%。它的化学结构与PE相似,只是聚乙烯中的全部氢原子都被氟原子所取代。由于C-F键键能高,性能稳定,因而其耐化学腐蚀性,能够承受除了熔融的碱金属、氟化介质以及**300℃的氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水),以及强氧化剂、还原剂和各种的作用;PTFE分子中F原子对称,C-F键中两种元素以共价键结合,分子中没有游离的电子,使整个分子呈中性,因此它具有优良的介电性能,而且其电绝缘性不受环境及频率的影响。它的体积电阻大于1017健m,介电损耗小,击穿电压高、耐电弧性好,能在250℃的电气环境下长期工作;因PTFE分子结构中没有氢键,结构对称,所以它的结晶度很高(一般结晶度为55%~75%,有时高达94%),使PTFE耐热性能好,其熔融温度为324℃,分解温度为415℃,高使用温度为250℃,脆化温度为-190℃,热变形温度(0.46MPa条件下)为120℃。PTFE的力学性能良好,其拉伸强度为21~28MPa,弯曲强度为11~14MPa,伸长率为250%~300%,对钢的动静摩擦系数均为0.04,比尼龙、聚、聚酯塑料的摩擦系数都小。纯PTFE强度低、耐磨性差以及耐蠕变性不好,通常要在PTFE聚合物中添加一些无机颗粒,如石墨、二硫化钼、三氧化二铝、玻纤、碳纤维等来提高其力学性能;也可利用与其他聚合物如聚苯酯(PHB)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚全氟(乙烯/丙烯)共聚物()等共混的方法来扩展其阻尼温度范围,提高其耐蠕变性。
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.
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