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第七章氟塑料
概述
凡分子链中含有氟原子的塑料,统称氟塑料。氟塑料是耐化学腐蚀性、电性能、耐热性、摩擦性能皆非常优异的工程塑料。
目前市场上应用较多的氟塑料品种有如下几种:(图a)聚三氟氯乙烯(PCTFE)、(图b)聚四氟乙烯(PTFE)、(图c)聚氟乙烯、(图d)聚偏氟乙烯
§ 聚四氟乙烯(PTFE)
§ 制备方法
一、单体制备
聚四氟乙烯的单体四氟乙烯的制备是以氟石(CaF2)为原料,经下述几步反应而得到:
二、聚合
将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、活化剂(盐酸,用量1﹪~2%)的不锈钢反应釜中,加入过程中不断搅拌。单体的加入应逐渐加入,不断补充。聚合在30~50℃,~,反应进行1~2h。反应结束后将聚合物从釜底抽出后掏碎、磨细、洗涤并干燥,得到粒度为35~500µm的树脂粉。
将单体加入装有水、引发剂(过硫酸铵)、乳化剂(全氟辛酸铵)的不锈钢反应釜中。单体应逐渐加人,不断补充。聚合在20~25℃,2MPa的条件下进行。反应完成后,将含有聚合物的分散液搅拌、凝聚、水洗、干燥后得到粒度比悬浮聚合时更小的粉状树脂。
§ 结构与性能
一、结构
聚四氟乙烯的结构特点:
(1)分子链以螺旋形排列。
(2)高度结晶。
(3)优异的介电和电绝缘性能。
(4)高度热稳定性。
(5)优异的耐化学试剂性和耐溶剂性。
(6)熔融粘度极高。
(7)材料宏观上力学性能不佳,易出现冷流现象。
--9×106或107
二、性能
冷流性;软而弱聚合物;摩擦系数小;
优异的耐高、低温性,长时工作范围宽
优异的介电和电绝缘性,且不受电场频率的影响
塑料之王
不能燃烧;耐大气老化性优;光稳定;辐射敏感
白色结晶聚合物
§ 聚四氟乙烯的加工
聚四氟乙烯具有以下工艺特点:
(1)冷压烧结成型。
(2)结晶度大小对制品性能影响颇大。
(3)加热速率的控制很重要。
(4)聚四氟乙烯线胀系数大。
(5)具有良好的切削性。
§ 聚四氟乙烯的应用
(1)防腐;
(2)绝缘;
(3)密封;
(4)摩擦磨损;
(5)防粘;
(6)其它。
冷压烧结成型
大多数氟塑料熔体在成型温度下具有很高的粘度,事实上是很难熔化的,所以虽说是热塑性塑料,但却不能用一般热塑性塑料的方法成型,只能以类似粉末冶金烧结成型的方法,通称冷压烧结成型。成型时,先将一定量的含氟塑料(大都为悬浮聚合树脂粉料)放入常温下的模具中,在压力作用下压制成密实的形坯(又称锭料、冷坯或毛坯),然后送至烘室内进行烧结,冷却后即成为制品。
聚四氟乙烯应用实例
聚四氟乙烯挤压管
聚四氟乙烯模压板
聚四氟乙烯薄膜
聚四氟乙烯防腐蚀衬里1
聚四氟乙烯防腐蚀衬里2
聚四氟乙烯模压管、棒