聚四氟乙烯的性能介紹及應(yīng)用

6/9/202416/9/202426/9/202436/9/202441PTFE簡介及發(fā)展簡史23PTFE纖維特性PTFE纖維應(yīng)用現(xiàn)狀6/9/20245定義聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物，其英文名稱是polytetrafluoroethylene

，縮寫為PTFE，分子結(jié)構(gòu)式

聚四氟乙烯是在1938年由美國人R.J.Plumkett在研究氟制冷劑時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)的。1950年美國Dupont（杜邦）公司首先生產(chǎn)出了工業(yè)化的聚四氟乙烯。6/9/20246PTFE的力學(xué)性能PTFE是非極性聚合物PTFE螺旋形構(gòu)象鏈的剛性很強(qiáng)，難彎曲PTFE分子間或與其它分子間的物理吸引作用力很小PTFE大分子間的纏結(jié)難發(fā)生極低的摩擦系數(shù)和良好的自潤滑性耐磨損性能不好力學(xué)性能不高（拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛性、硬度、耐疲勞）受載荷容易發(fā)生蠕變現(xiàn)象，“冷流性”6/9/202471953195780年代1984-今聚四氟乙烯纖維首先由美國杜邦公司開發(fā)使用開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)可溶性聚四氟乙烯纖維投入生產(chǎn)，主要是單絲。聚四氟乙烯纖維的世界總產(chǎn)能力達(dá)到7.8萬t（04年數(shù)據(jù)中國是1.3萬噸左右）.6/9/20248耐高溫

工作溫度達(dá)250℃,長時(shí)間使用溫度耐低溫

耐腐蝕

耐氣候

溫度降到－260℃，仍有韌性表現(xiàn)良好的化學(xué)惰性,王水中煮沸不吸潮，不燃，對氧、紫外線極穩(wěn)定，具有最佳的耐老化性6/9/20249高潤滑

不粘性

絕緣性

無毒害

摩擦系數(shù)非常小，是目前發(fā)現(xiàn)的摩擦系數(shù)最低的材料使用工作溫度達(dá)250℃。高度非極性材料，極優(yōu)良的介電性具有生理惰性目前發(fā)現(xiàn)的表面能最小的材料，表面張力為0.019N/m

,幾乎固體都不粘附表面6/9/202410耐腐蝕低摩擦系數(shù)耐高低溫不黏附性電絕緣優(yōu)異化工設(shè)備、機(jī)械上的防腐零部件電器絕緣材料，要求苛刻的過濾材料防腐蝕耐熱的密封件塑料加工、食品工業(yè)、家用品的防粘層各種活塞環(huán)、軸承、導(dǎo)軌等。醫(yī)療用高溫消毒用品、人造血管等6/9/202411不粘涂層密封用途低摩擦和自潤滑PTFE軸承絕緣性，絕緣材料6/9/2024122024/6/913PTFE纖維在過濾材料方面的應(yīng)用目前，PTFE的主要用途是用作垃圾焚燒爐和煤鍋爐用的排氣凈化濾材、非金屬軸承、減低摩擦用的塑料填料和縫紉絲等，其中過濾材料是目前PTFE最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。由PTFE纖維制作的高溫粉塵濾袋在日本的商品名為“杰法雅”已作為都市垃圾焚燒爐的濾袋而被廣泛使用。6/9/202414目前用于高溫過濾的纖維主要有玻璃纖維、Nomex纖維、P84纖維、PPS纖維、PTFE纖維。PTFE纖維與其它纖維的性能及價(jià)格比較如表1所示6/9/202415E玻璃纖維、Nomex纖維、P84纖維、PPS纖維等高性能纖維由于自身的特性，使用范圍受到了一定影響。其中，E玻璃纖維比較脆、耐磨性和耐折性差，在織造中經(jīng)摩擦易產(chǎn)生靜電，引起纖維分裂、起毛、甚至斷裂，造成加工困難。玻璃纖維耐堿性一般，不耐HF；Nomex是水解性纖維，耐氧化差，當(dāng)高溫?zé)煔庵泻兴趾脱趸飼r(shí)，會(huì)很快水解而損壞，故其不能用于溫度超過190~C、含有水分和氧化物的高溫?zé)煔膺^濾6/9/202416PPS抗氧化性一般，氧氣含量越高，使用溫度就越低，當(dāng)氧氣含量達(dá)到l2％時(shí)，只能在140℃下使用；P84纖維水解穩(wěn)定性差，容易水解老化；而PTFE纖維耐化學(xué)腐蝕、耐高溫，能在各種惡劣環(huán)境下使用并能取得較好的效果，其它纖維濾袋使用壽命一般為1年，而PTFE過濾材料的使用壽命可達(dá)3年。6/9/2024176/9/202418PTFE纖維在醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用PTFE材料本身沒有任何毒性，而且具有非常強(qiáng)的生物適應(yīng)性，不會(huì)引起機(jī)體的排斥，包括用于軟組織再生的人造血管和補(bǔ)片以及用于血管、心臟、普通外科和整形外科的手術(shù)縫合等。比如常見整容手術(shù)隆鼻和整形下頜就是采用PTFE作為填充材料。缺點(diǎn)：相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道用于人造血管的PEFE使用時(shí)間短，阻塞率高，并發(fā)癥多。6/9/2024196/9/202420PTFE纖維在建筑方面的應(yīng)用(透光、質(zhì)輕、自清潔、高強(qiáng)度、耐割、阻燃)美國戈?duì)柟旧a(chǎn)的商品名為TENARA的建筑用織物，該織物由100％的PTFE機(jī)織物為基布，表面復(fù)合PTFE薄膜制造而成，這種膜結(jié)構(gòu)建筑材料透光性好，可降低照明及空調(diào)費(fèi)用，使用壽命達(dá)20年以上，可降低涂裝清掃費(fèi)用，對大構(gòu)架屋頂?shù)慕ㄖて诳煽s短50％，可降低屋頂材料費(fèi)的50％和總建筑費(fèi)用的20％，因此常被用作室外球場、競技場、體育館、滑冰場、游泳池、