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简单介绍聚四氟乙烯的机械性能和化学性能
- 分类：行业动态
- 作者：PFA管小姐姐
- 来源：丹凯
- 发布时间：2023-01-05 15:43
- 访问量：
简单介绍聚四氟乙烯的机械性能和化学性能
- 分类：行业动态
- 作者：PFA管小姐姐
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聚四氟乙烯[PTFE,F4]是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，因此得"塑料王"之美称。它能在任何种类化学介质长期使用，它
的产生解决了我国化工、石油、制药等领域的许多问题。聚四氟乙烯密封件、垫圈、垫片、聚四氟乙烯密封件、垫片、密封垫
圈是选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。聚四氟乙烯与其他塑料相比具有耐化学腐蚀与耐温优异的特点，它已被广泛
地应用作为密封材料和填充材料。
聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”（teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基
本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -。丹凯聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有
机溶剂的，它本身对人体没有毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。
聚四氟乙烯（PTFE）,俗称“塑料王”，中文商品名为“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯
经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑、不黏性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。
能在+250℃至-180℃的温度下长期工作，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化。
图一：聚四氟乙烯管 来源：丹凯
用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制
雷达、高频通讯器材、无线电器材等。分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐涂层等。各种聚四
氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封。此外，也可以用于抽丝，聚四氟乙烯纤维——氟纶（国外
商品名为特氟纶）。
目前，各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作
用。
聚四氟乙烯(PTFE)使用条件行业化工、石化、炼油、氯碱、制酸、磷肥、制药、农药、化纤、染化、焦化、煤气、有机合成、有
色冶炼、钢铁、原子能及高纯产品生产（如离子膜电解），粘稠物料输送与操作，卫生要求高度严格的食品、饮料等加工生产
部门。
图二：聚四氟乙烯管 来源：丹凯
介质：氢氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、盐酸、各种有机酸、有机溶剂、强氧化剂以及其他各种强腐蚀性化学介质。
温度 -20～250℃，允许骤冷骤热，或冷热交替操作。
温度-20～250℃（-4～＋482°F）；
压力-0.1～6.4Mpa（全负压至64kgf/cm2）；
压力-0.1～6.4Mpa （Full vacuum to 64kgf/cm2）；
耐高温——使用工作温度可达260℃。
耐低温——具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的生长率。
耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。
耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。
高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。
不粘附——是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。
无毒害——具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。
图三：聚四氟乙烯管 来源：丹凯
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
物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
力学性能：它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1／5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四
氟乙烯具有不黏性。 它在250℃的温度下不熔化，在-260℃的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常，连冰都比不过它；它绝
缘性能特别好，报纸厚的一层薄膜，便足以抵挡1500V的高压电。
丹凯聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
耐化学腐蚀和耐候性：除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水
中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g／100g）。丹凯聚四氟乙
烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。
电性能：聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
耐辐射性能：聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。
聚合聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于
控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用
氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。
应用：聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。丹凯聚四氟乙烯在原子能、
航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘
涂层等。
耐大气老化性：耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。
不燃性：限氧指数在90以下。
耐酸碱性：不溶于强酸、强碱和有机溶剂。
抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。
酸碱性：呈中性。
聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能。
耐高温—长期使用温度200~260度，
耐低温—在-100度时仍柔软；
耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂；
耐气候—塑料中最佳的老化寿命；
高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数（0.04）；
不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；
无毒害—具有生理惰性；
优异的电气性能，是理想的C级绝缘材料。
丹凯聚四氟乙烯材料，广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。
产品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。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。
本文由铁氟龙管小姐姐原创，欢迎关注，带你一起长知识！
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