第三章 氟塑料-8

1、第三章第三章 工程塑料工程塑料氟塑料氟塑料2. 2. 聚四氟乙烯聚四氟乙烯3.3.聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯氟塑料氟塑料1. 1. 概述概述1 1、概、概 述述凡分子鏈中含有氟原子的塑料，統(tǒng)稱氟塑料。耐化學(xué)腐蝕性、電性能、耐高低溫性、耐摩擦性能非常優(yōu)異的工程塑料。（1 1）簡介）簡介目前市場上應(yīng)用較多的氟塑料品種有如下幾種：（2 2）種類種類聚三氟氯乙烯聚三氟氯乙烯（PCTFEPCTFE）聚四氟乙烯聚四氟乙烯（PTFEPTFE）聚氟乙烯聚氟乙烯聚偏氟乙烯聚偏氟乙烯 工業(yè)化工業(yè)化生產(chǎn)用的氟樹脂主要生產(chǎn)用的氟樹脂主要為為PTFEPTFE塑料塑料聚四氟乙烯：聚四氟乙烯：Polytetrafluoroe

2、thlene，簡稱 PTFE），它是由單體四氟乙烯經(jīng)自由基聚合得到的全氟化聚合物。其結(jié)構(gòu)式可寫為：2 2、聚四氟乙烯聚四氟乙烯（1 1）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)分子鏈的規(guī)整性和對稱性極好規(guī)整性和對稱性極好，加之氟原子電負性電負性很大很大，導(dǎo)致分子鏈比較僵硬分子鏈比較僵硬，故PTFE易于結(jié)晶易于結(jié)晶。氟原子對骨架碳原子有屏蔽作用屏蔽作用，且C-FC-F鍵具有很鍵具有很高的鍵能高的鍵能，所以PTFE具有 很好很好的耐腐蝕性和耐熱性的耐腐蝕性和耐熱性。（2 2）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系PTFE為非極性聚合物非極性聚合物，具有優(yōu)越的介電性能和優(yōu)越的介電性能和電絕緣性能電絕緣性能。PTFE分子對稱排列對稱排

3、列，分子沒有極性沒有極性，大分子間及與其他物質(zhì)分子間的相互吸引力都很小相互吸引力都很小，表面表面自由能很低自由能很低，因此它具有高度的不粘附性具有高度的不粘附性和極地極地的摩擦系數(shù)的摩擦系數(shù)。（2 2）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 外表呈透明或不透明的蠟外表呈透明或不透明的蠟狀粉料；狀粉料； 吸濕性很低；吸濕性很低； 密度為密度為2.2.1414- -2 2.20.20g/cmg/cm3 3, ,在塑料中密度在塑料中密度最大；最大； 熔點熔點為為320320- -345345； 具有自熄性，不能燃燒；具有自熄性，不能燃燒； 不不耐高能輻射。耐高能輻射。（3 3）性能）性能一般性能：一般性

4、能：1.1. 優(yōu)異的優(yōu)異的耐高低溫耐高低溫性：性：PTFE的使用溫度在-200260之間，短期甚至可達300 。2.2. 優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和老化優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和老化性能：性能：化學(xué)穩(wěn)定性超過了玻璃、陶瓷、不銹鋼和金屬，甚至比金、鉑還穩(wěn)定，在光線和大氣中老化2030年仍無任何變化，有“塑料王”之稱。突出的四大性能：突出的四大性能：3.3. 摩擦系數(shù)低摩擦系數(shù)低，粘附性，粘附性差：差：是摩擦系數(shù)最小的塑料，且表面自由能很低，幾乎所有材料均無法和粘附，故表面可永保光潔、干凈。4.4. 優(yōu)異的介電性能：優(yōu)異的介電性能：在所有塑料中，其體積電阻率最大，介電常數(shù)最小，且介電性能和電絕緣性能不隨溫度和濕度

5、變化。突出的四大性能：突出的四大性能：PTFE的力學(xué)性能一般，除具有較高的沖擊強度外，其拉伸強度、彎曲強度、剛性、硬度、耐疲勞性能及耐蠕變性都低于其他工程塑料，可加入玻璃纖維、青銅、碳和石墨，以提高力學(xué)強度。力學(xué)性能：力學(xué)性能： 熔熔體粘度特別高，無熔融態(tài)，難以采用通常體粘度特別高，無熔融態(tài)，難以采用通常的的熔融加工方法來加工。熔融加工方法來加工。 目前較多的是采用與金屬和陶瓷類似的“粉末冶金”的加工方法，即冷壓成胚后再進行燒結(jié)。（4 4）成型加工）成型加工（5 5）應(yīng)用）應(yīng)用在防腐材料在防腐材料方面方面：可用于制造各種化工容器和零件，如蒸餾塔、反應(yīng)器、閥門、隔膜、反應(yīng)釜、過濾材料和分離材料等

6、。PTFEPTFE防腐蝕襯里防腐蝕襯里（5 5）應(yīng)用）應(yīng)用在摩擦、磨損在摩擦、磨損方面方面：可用來制造各種活塞環(huán)、動密封環(huán)、靜密封環(huán)、墊圈、軸承、支撐塊、導(dǎo)向環(huán)等。PTFEPTFE活塞環(huán)活塞環(huán)（5 5）應(yīng)用）應(yīng)用PTFEPTFE電纜電纜在絕緣材料在絕緣材料方面方面：可用來制作耐高溫、耐電弧和高頻電絕緣制品，如高頻電纜、耐潮濕電纜的包覆材料、電容器線圈等。（5 5）應(yīng)用）應(yīng)用PTFEPTFE人造心臟人造心臟在醫(yī)用材料在醫(yī)用材料方面方面：可用來制造人工心臟、人工食道、人工血管、人工腹膜等。PTFEPTFE人造血管人造血管用于用于不粘不粘材料材料：比如用來制作不粘鍋，食品加工機器等。（5 5）應(yīng)用）

7、應(yīng)用特富龍?zhí)馗积垺疤馗积垺蓖苛希汉鷺渲目偡Q，由于這些化合物具有耐耐高溫低溫高溫低溫、自潤滑性、自潤滑性、化學(xué)穩(wěn)定化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良性優(yōu)良等優(yōu)點，故廣泛用于不粘炊具、皮革、汽車部件，微波爐爆玉米花袋、防水透氣材料（如防水衣物）等。 從健康角度說，不粘鍋沒有鐵鍋健康。2 2、聚三氟氯乙烯、聚三氟氯乙烯（1 1）簡介）簡介聚三氟聚乙烯聚三氟聚乙烯：Polychlorotrifluoroethylene，簡稱 PCTFE），它是由三氟氯乙烯單體經(jīng)自由基聚合得到的線性聚合物。其結(jié)構(gòu)式可寫為：（1）氯破壞了分子結(jié)構(gòu)的幾何對稱性，使分子鏈緊密堆砌程度減小，但分子鏈總體結(jié)構(gòu)仍比較規(guī)整，仍然可以結(jié)晶，但結(jié)晶結(jié)晶

8、程度會減小程度會減小。（2）分子鏈堆砌程度減小，使分子鏈剛性減小，導(dǎo)致聚合物的熔點比聚四氟乙烯有所下降，耐熱耐熱性也降低性也降低。（2 2）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系l（3）氯原子的引入，使分子鏈產(chǎn)生一定極性，使材料的電性能電性能比聚四氟乙烯有所下降有所下降；極性的引入又增大了分子鏈之間的吸引力，導(dǎo)致材料的力學(xué)性能均有所提高力學(xué)性能均有所提高。l（4）氯原子和氟原子的體積皆大于氫原子，對骨架碳原子均有良好的屏蔽作用屏蔽作用，使材料亦具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性。（2 2）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系）結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系 1 1力學(xué)性能力學(xué)性能 聚三氟氯乙烯力學(xué)性能比聚四氟乙烯有所提高，且力學(xué)性能受結(jié)晶度影響較大 。 2 2熱熱性能性能低于聚四氟乙烯 。 3 3電性能電性能略顯極性，仍具優(yōu)異電性能；電場頻率和溫度有影響。 （3 3）性能）性能 4 4耐化學(xué)藥品性耐化學(xué)藥品性不及PTFE，優(yōu)于大多數(shù)塑料品種. 5 5其它性能其它性能具有良好的耐大氣老化性和耐高能輻射性具有極優(yōu)異的阻燃性；滲透性很小，具有良好的阻透性。 （3 3）性能）性能 聚三氟氯乙烯可以采用一般熱塑性塑料的成型加工方法，如注塑、模塑、壓縮或擠出成型等。（4 4）加工成型）加工成型（5 5）應(yīng)用）應(yīng)用（1）制備要求耐腐，密封的機械零件，如高壓閥瓣、泵和管道、高壓密封件。（2）制備透光窗材料，例如