[铁氟龙软管]国产聚四氟乙烯纤维的特性与应用
相关内容:铁氟龙软管介绍 浏览次数: 更新时间:2008-6-19 聚四氟乙烯英名Poly(tetrafluoroethylene),简称PTFE。PTFE是全氟化直链高聚物。 它由四氟乙烯单体(TFE)聚合制得。其聚合方法包括本体聚合和乳液聚合。PTFE纤维生成前,PTFE树脂简称分散乳液和分散树脂。PTFE棕色纤维即用PTFE乳液纺丝法所得,PTFE白色纤维即 用乳液聚合成固体树脂,再加工所得。PTFE作为一种具有特殊性能的高分子材料,广泛用于电子、化工、仪表机械等方面。到目前为止,世界上供需能力达到了1O万 a以上,中国年产量达2万t以上。其中杜邦公司、日本大金公司、德国Hoechst公司、英国的ICI公司都是较大的生产商。 1 聚四氟乙烯纤维的特性 1.1 PTFE的分子结构特点 PTFE的优异性能是由其分子结构所决定的。FE的结构为大分子线型结构,几乎没有支链,且 大分子两侧全部为c—F键。这两种元素以共价键相结合且具有较高键能,是一个很稳定的结构。众 所周知,分子的化学键能越高其分子越稳定,所以分子的化学反应和变化就越困难。另外,PTFE中的氟原子的共价半径比氢大得多,氟原子排列起来可以把碳原子屏蔽保护起来,分子链难以遭到破坏。又由于氟原子互相排斥,使整个大分子链不像碳氢分子链一样呈锯齿形,而是呈螺旋结构。 1.2 PTFE纤维相对分子质量与结晶度 工业化生产的PTFE纤维,相对分子质量>400万。它不溶于任何常规溶剂,故测定PTFE的 分子量需用差示扫描量热法(DSC)来测定。材料中与骨架碳原子连接的全部是氟原子,与一般含有较多氢原子的聚合物相比,氟原子相对原子质量要大得多,高密度结晶结构又使分子链紧密堆砌,使得PTFE成为塑料聚合物中密度最大的品种,密度在2.14~2.30 g/cm3。例如将100%PTFE纤维制作成滤料时单位面积与其它滤料相比偏重,成本也随之增加,从而制约了它在很多领域的应用。但其不可比拟的优越性及耐候性是显而易见的。 1.3 PTFE纤维的化学性能 PTFE具有聚乙烯的各个氢原子完全被氟原子所置换的化学结构,是一个相对分子质量达到200万至1 000万的高分子长链结构。每个碳原子连接的两个氟原子完全对称。碳氟两种原子又以共价键相结合,分子中c—F键的键能高且稳定。氟原子的取代使PTFE形成螺旋结构型,是一个圆柱形外壳,正是因为这层惰性的螺旋形全氟“外壳”加之聚合物的非极性和结晶结构,使PTFE具有极优异的耐化学性。分子中的含氟原子越多这种性质越显著,所以被誉为“塑料王”,所有的强酸、强碱、强氧化剂、盐类对PTFE皆无影响,即使在升温的条件下也是如此,对沸腾的王水也很稳定,只 有氟元素本身和熔融的碱金属才对它有侵蚀作用。对于有机化合物,除了卤化胺类和芳烃对其有轻微溶胀外,其他所有有机溶剂对FIFE都无作用。因为PTFE有极优越的化学性,所以在许多极其复杂 和恶劣的工矿中只有使用PTFE纤维制作的滤材才能胜任。 1.4 PTFE纤维的力学性能和热学性能 PTFE分子链的非极性,使其大分子间相互吸引力很小。分子链又是无支链的高钢性链,缠结很 小,使得材料宏观上力学性能不佳 如我公司PTFE纤维的相对强度在0.88~1.23 cN/dtex之间.是典型的软而弱的聚合物。所以在制作滤料时,为了增加其强度,中问层配备了基布,以增加其滤料的强度,克服蠕变现象。但是,PTFE的耐疲劳性优异,与其它纤维不同,它不会出现:永久疲劳破坏。即使疲劳破坏,仍能保持其物理的完整性,可维持一个“剩余的”疲劳强度。 由于氟原子对骨架碳原子有屏蔽作用,加之F—c键具有较高的键能,PTFE具有极优异的耐高 低温性能,长时间的工作范围很宽,约在一250。C~+261。C之间。PTFE纤维结晶转变温度为327。C,俗称为熔点,分解温度为415 oC。一般来讲PTFE(100%)在熔点327。C时裂解物很少,到415 度以上逐步裂解加快,相对分子质量降低,PTFE在475度以上分解物有少量剧毒的全氟异丁烯,因此在使用PTFE时温度不能超过475。C。在327。C以上PTFE强力开始降低,短时间300。C使用从理论上讲是可以承受的。 ... ...
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