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聚四氟乙烯的优缺点

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聚四氟乙烯的优点聚四氟乙烯简称,它是由单体四氟乙烯经自由基聚合得到的全氟化聚合物,碳原子周围被个氟原子包围,由于氟原子的共价半径 o0 大于氢原子的半径002,氟原子排列起来可以把碳链包围住,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,而是呈螺旋结构如图 1 所示,类似于人类的螺旋,该螺旋构象正好包围在易受化学侵袭的碳链骨架外,形成了一个紧密的完全“氟代”的保护层,使主链不受外界任何试剂的侵袭,使具有其他材料无法比拟的耐溶剂性、化学稳定性以及低的内聚能密度该螺旋结构决定了的耐化学性能聚四氟乙烯的螺旋结构聚四氟乙烯是一种具有优异的耐化学性且耐高低温的碳氟化学物,即使暴露在空气中也不会变质,可在 200250C 范围内长期使用由于分子结构中含有氟原子吸电子团影响,表现出高度的化学稳定性,几乎耐一切酸碱等化学物质的侵入,突出的不粘性,异常的润滑性以及优异的电绝缘性能,耐老化性和抗辐射性,极小的吸水率等特点被称为“塑料王”广泛地应用于航空航天、石油化工、机械、电子、电器、建筑、纺织等诸多领域正是由于这些特性,它一出现就被秘密应用在军事工业,直到 20 世纪 50 年代才应用到静态密封上来,和一般的螺旋密封件相比,它是一种很好的弹性密封材料。

聚四氟乙烯的缺点尽管聚四氟乙烯材料性能稳定,但其缺点也很明显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,以致超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(327C)以上,熔体粘度达到1010Pa.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具有突出的不粘性,限制了其工业上的应用它是极好的防粘材料,这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难4)PTFE的导热系数低,导热性能较差,这不仅妨碍它用作轴承材料,而且使得制造厚壁制品时不能淬火5)PTFE的线膨胀系数为钢的1020倍,比多数塑料大,其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化在应用PTFE时,如果对这方面性能注意不够,很容易造成损失6)在400C 以上加热时,聚四氟乙烯的裂解速度逐渐加快,分解产物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟环丁烷。

在475C 以上,分解产物有极少量剧毒的全氟异丁烯注意加热温度不能超过400C,且实验室要有良好的通风系统,利于排除毒性气体。

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