PTFE工程塑膠

聚四氟乙烯與其他塑膠相比具有耐化學腐蝕與耐溫優異的特點，它已被廣泛地套用作為密封材料和填充材料。

基本介紹

• 中文名：PTFE工程塑膠
• 材料：聚四氟乙烯
• 美稱：塑膠王
• 特點：耐化學腐蝕、密封性好等

PTFE工程塑膠

聚四氟乙烯[PTFE,F4]，是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，因此得"塑膠王"之美稱。它能在任何種類化學介質長期使用，聚四氟乙烯密封件、墊圈、墊片. 聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂模塑加工製成。聚四氟乙烯與其他塑膠相比具有耐化學腐蝕與耐溫優異的特點，它已被廣泛地套用作為密封材料和填充材料。

PTFE簡介

聚四氟乙烯分子式 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。商品名為“特氟隆”（teflon)。被美譽為“塑膠之王”。聚四氟乙烯的基本結構為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛套用於各種需要抗酸鹼和有機溶劑的,它本身對人沒有 毒性，但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯（Teflon或PTFE）,俗稱“塑膠王”，中文商品名“鐵氟龍”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作，除熔融金屬鈉和液氟外，能耐其它一切化學藥品，在王水中煮沸也不起變化。 用作工程塑膠，可製成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般套用於性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達、高頻通訊器材、無線電器材等。分散液可用作各種材料的絕緣浸漬液和金屬、玻璃、陶器表面的防腐圖層等。各種聚四氟圈、聚四氟墊片、聚四氟盤根等廣泛用於各類防腐管道法蘭密封。此外，也可以用於抽絲，聚四氟乙烯纖維——氟綸（國外商品名為特氟綸）。 目前，各類聚四氟乙烯製品已在化工、機械、電子、電器、軍工、航天、環保和橋樑等國民經濟領域中起到了舉足輕重的作用。 聚四氟乙烯(PTFE)使用條件行業 化工、石化、煉油、氯鹼、制酸、磷肥、製藥、農藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有機合成、有色冶煉、鋼鐵、原子能及高純產品生產（如離子膜電解），粘稠物料輸送與操作，衛生要求高度嚴格的食品、飲料等加工生產部門。 介質 氫氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、鹽酸、各種有機酸、有機溶劑、強氧化劑以及其它各種強腐蝕性化學介質。 溫度 -20～250℃，允許驟冷驟熱，或冷熱交替操作。 -20～250℃（-4～+482°F） 壓力 -0.1～6.4Mpa（全負壓至64kgf/cm2） -0.1～6.4Mpa （Full vacuum to 64kgf/cm2）PTFE使用優點　耐高溫——使用工作溫度達250℃。 耐低溫——具有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。 耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑，表現出惰性、能耐強酸強鹼、水和各種有機溶劑。 耐氣候——有塑膠中最佳的老化壽命。 高潤滑——是固體材料中摩擦係數最低者。 不粘附——是固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質。 無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應。 聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達一千萬以上，一般為數百萬（聚合度在104數量級，而聚乙烯僅在103）。一般結晶度為90～95%，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由於氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低於19℃時，形成13/6螺旋；在19℃發生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。 雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（%）每小時分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2。可見，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由於高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意安全防護並防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學性能 它的摩擦係數極小，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳表面的重要特徵。又由於氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 它在250℃的溫度下不熔化，在-260℃的超低溫中不發脆。聚四氟乙烯光滑異常，連冰都比不過它；它絕緣性能特別好，報紙厚的一層薄膜，便足以抵擋1500V的高壓電。 聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度範圍內均保持優良的力學性能，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。 耐化學腐蝕和耐候性 除熔融的鹼金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶於所有的溶劑，只在300℃以上稍溶於全烷烴（約0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩定，所以具有優異的耐候性。 電性能 聚四氟乙烯在較寬頻率範圍內的介電常數和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。 耐輻射性能 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射後引起降解，高分子的電性能和力學性能均明顯下降。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應熱，並便於控制溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力/厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑，也可以用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。 套用 聚四氟乙烯可採用壓縮或擠出加工成型；也可製成水分散液，用於塗層、浸漬或製成纖維。聚四氟乙烯在原子能、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建築、紡織、食品等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘塗層等。化學性質　耐大氣老化性：耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露於大氣中，表面及性能保持不變。 不燃性：限氧指數在90以下。 耐酸鹼性：不溶於強酸、強鹼和有機溶劑。 抗氧化性：能耐強氧化劑的腐蝕。 酸鹼性：呈中性。物理性質　聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優良的使用性能:耐高溫—長期使用溫度200~260度，耐低溫—在-100度時仍柔軟；耐腐蝕—能耐王水和一切有機溶劑；耐氣候—塑膠中最佳的老化壽命；高潤滑—具有塑膠中最小的摩擦係數（0.04）；不粘性—具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質；無毒害—具有生理惰性；優異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料。聚四氟乙烯材料，廣泛套用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等重要部門。 產品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、車削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。結構式為 。20世紀30年代末期發現，40年代投入工業生產。性質 聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達一千萬以上，一般為數百萬（聚合度在104數量級，而聚乙烯僅在103）。一般結晶度為90～95%，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由於氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低於19℃時，形成13/6螺旋；在19℃發生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。 雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（%）每小時分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2。可見，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由於高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意安全防護並防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學性能 它的摩擦係數極小，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳表面的重要特徵。又由於氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度範圍內均保持優良的力學性能，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。 耐化學腐蝕和耐候性 除熔融的鹼金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶於所有的溶劑，只在300℃以上稍溶於全烷烴（約0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩定，所以具有優異的耐候性。 電性能 聚四氟乙烯在較寬頻率範圍內的介電常數和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。 耐輻射性能 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射後引起降解，高分子的電性能和力學性能均明顯下降。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應熱，並便於控制溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力/厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑，也可以用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。 膨脹係數（25～250℃）10～12×10-5/℃ 聚四氟乙烯製品成型方法匯總　1、模壓法 2、推壓法 3、皮囊法 4、噴塗法 5、編織法 6、纏繞法 7、滾壓法 8、擠壓法 9、粘接法 10、焊接法 11、熱定型法 12、機加工法聚四氟乙烯套用　聚四氟乙烯可採用壓縮或擠出加工成型；也可製成水分散液，用於塗層、浸漬或製成纖維。 聚四氟乙烯在原子能、國防、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建築、紡織、金屬表面處理、製藥、醫療、紡織、食品、冶金冶煉等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘塗層等，使之成為不可取代的產品。 聚四氟乙烯具有傑出的優良綜合性能，耐高溫，耐腐蝕、不粘、自潤滑、優良的介電性能、很低的摩擦係數。用作工程塑膠，可製成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般套用於性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達、高頻通訊器材、無線電器材等。在PTFE中加入任何可以承受PTFE燒結溫度的填充劑，它的機械性能可獲得大大的改善。同時，保持PTFE其它優良性能。填充的品種有玻璃纖維、金屬、金屬化氧化物、石墨、二硫化鉬、碳纖纖、聚醯亞胺、EKONOL…等，耐磨耗、極限PV值可提高1000倍。 聚四氟乙烯管材選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂經柱塞擠壓加工製成。在已知塑膠中聚四氟乙烯具有最好的耐化學腐蝕性能及介電性能。聚四氟乙烯編織盤根是一種良好的動密封材料。它是由膨體聚四氯乙烯帶條編織而成。聚四氟乙烯編織盤根是一種良好的動密封材料。它是由膨體聚四氯乙烯帶條編織而成。它具有低摩擦係數、耐磨、耐化學腐蝕、密封性良好、不水解、不變硬等優良性能。用於各種介質中工作的襯墊密封件和潤滑材料，以及在各種頻率下使用的電絕緣件。電容器介質、道線絕緣、電器儀表絕緣等。聚四氟乙烯 薄膜適用於作電容器介質、 特種電纜的絕緣層，導線絕緣，電器儀表絕緣及密封襯墊，還可做不粘帶、密封帶、脫模。 四氟乙烯分類及其填充產品：　一、通用材料 各種棒、管、板膜、帶、繩、盤根、墊片,及用石墨、二硫化鉬、三氧化二鋁、玻纖、碳纖維作為填充物,來提高純聚四氟乙烯力學性能. 二、防腐類 1.管道及配件：純聚四氟乙烯管；聚四氟乙烯內襯管；外纏玻鋼鋼管；鋼複合法蘭； 2.化工容器內襯：聚四氟乙烯內襯釜；聚四氟乙烯內襯槽；聚四氟乙烯內襯塔； 3.熱交換器； 4.波紋伸縮管； 5.閥門及泵的主要部件； 6.鋼絲增強滿壓軟管； 7.過濾材料。 聚四氟乙烯膜經過縱橫雙向拉伸內大量氣孔，是一種新材料，將它與其他織物複合，即可製成煙塵固相防腐過濾袋或良好的防水透氣、防風得暖的雨具運動服、防寒服、特種防護服和輕便帳篷，製藥用空氣壓縮空氣、各種溶劑的無菌過濾及電子工業中高純氣體的過濾。 三、密封類 1.靜密封：夾層墊片；坐料帶；彈性密封帶； 2.動密封（編制盤根、環形密封件）：V型密封體——用於軸、活塞桿、閥門；渦輪泵內密封件；聚四氟乙烯與橡膠的複合密封環；帶波紋管可伸縮的機械密封。 四、承荷類 1.填充聚四氟乙烯軸承，用於食品化工造紙、紡織機械； 2.多孔銅浸漬氟塑膠金屬軸承，可在高溫高壓乾摩擦、真空條件下正常使用； 3.聚四氟乙烯纖維軸承的聚四氟乙烯纖維與玻纖或其他纖維混紡的複合織物製成的軸承內襯，用於低速高負荷； 4.填充聚四氟乙烯活塞環，導向環，工具機導軌和橋樑滑塊； 五、絕緣類： 1.電線電纜的C級絕緣材料； 2.雙水內冷汽輪發電機定子和轉子引水管和熱電偶的護套； 3.高頻、超高頻通訊設備和雷達的微波絕緣材料； 4.印刷線路基板及馬達、變壓器（含氣體變壓器）絕緣材料； 5.空調、電子爐、各種加熱器及六氟化硫斷路器的絕緣材料； 六、防粘類： 1.漿紗機熱輥上的聚四氟乙烯玻璃布包覆層——可免除化學漿料形成的粘輥現象，大大提高生產速率和坯布質量； 2.食品工業的微波乾燥輸送帶——較之其他材料的輸送帶有不吸收微波能量，不粘物因之有節電、清潔優點； 3.聚乙烯袋裝封口的熱合套防粘材料； 4.防粘塗層——用於廚房用鍋、烘麵包的烤模、冷凍食品儲存托盤、電熨斗托底、複印機夾輥； 七、耐溫類： 1.微波爐的驅動傳動裝置，如微波爐的連軸器、滾輪； 2.各種制冷機、空調、制氧機、壓縮機的耐溫配件； 八、其他類： 1.人體代用動脈、靜脈血管、心臟膜； 2.內窺鏡、鉗導管，氣管； 3.其他管、瓶、濾布等醫療器材。 氟塑膠介紹：　氟塑膠創始於1934年，Schloffer，Scherer發現聚三氟氯乙烯(PCTFE)。並於1949年實現工業化。我國氟塑膠在1958年研製成功，80年代後各國都增加了生產能力，新品種不斷出現，現有品種20多種，主要的氟塑膠品種列下: 聚四氟乙烯（PTFE，簡稱F4 ） 聚全氟代乙丙烯（FEP，簡稱F46） 聚三氟氯乙烯（ECTFE，簡稱F3） 聚偏氟乙烯（PVDF，簡稱F2） 聚氟乙烯（PVF，簡稱F1） 偏氟乙烯與三氟氯乙烯共聚物（Kel-F，簡稱F2 3） 偏氟乙烯與四氟乙烯共聚物（фOomph，簡稱F2 4） 偏氟乙烯與六氟丙烯共聚物（vitonA，簡稱F2 6） 三氟氯乙烯與乙烯共聚物（Halar，簡稱F3 0） 四氟乙烯與乙烯共聚物（Tefzel，簡稱F4 0） 偏氟乙烯與六氟異丁烯共聚物（CM-1） 四氟乙烯與全氟代烷基乙烯基醚共聚物一可熔性聚四氟乙烯（PEA） 以F4為代表的氟塑膠具有一系列優良的使用特性，耐高溫長期使用溫度達160℃。耐低溫在-100℃以下仍柔軟，耐腐蝕能耐王水和一切切有機溶劑。 一：目前國內生產的內襯氟塑膠型耐腐蝕泵（大型泵）如：CQB氟塑膠驅動大型磁力泵內襯材、IHF氟塑膠離心泵、FZB氟塑膠自吸泵及襯氟鋼管等質均為聚全氟代乙丙烯（FEP，簡稱F46）內襯F46泵及具有優良的耐腐蝕性和良好的剛性，並能耐衝擊、耐振動和耐扭曲，已廣泛地套用在石油、化工工業中輸送腐蝕性液體和氣體。可在下列條件下使用：溫度-80℃~+160℃，壓力≤16公斤/厘米2，真空範圍（瞬時，常溫）400mmHg柱。在使用過程中，顯出了它特有的性能。套用及效益例舉如下： （1）使用性能和耐腐蝕性能優於酚醛膠泥、搪瓷製品，襯玻璃製品和不鏽鋼等材料。尤其是使用在強氧化劑存在的場合，使用壽命較上述材料可提高一至數倍，特別指出，它們能經受醚類介質的滲透腐蝕。 （2）能經得起各種腐蝕介質的考驗。在已使用過程的介質中，有溴、苯、甲醛、鹽酸、鹽酸鹽、50%硫酸、12%NaSCN、HSCN、異丙醚、22%NaOH、氯苯水，對苯磺酸、99.5%氯氣、95~90%叔丁基次氯酸鹽、0.51%游離氯、11~12%氯丙醇水溶液（PH=2~3）、氯丙醇、氯丙酮BB一二氯異丙醚、二氯丙烷、100%苯、次氯酸、CCL4等。 （3）在各種腐蝕性介質同時存在的情況下，即使160℃左右也可使用。例如，666氯化液中含有苯（100%）、次氯酸、鹽酸等各種腐蝕介質，既有強有機溶劑，又有強的氧化性介質，還有強酸等，除F46，F4以外，難找到一種合適的材料能同時耐這些介質交替或同時腐蝕。 （4）使用後有明顯的經濟效果。 二目前國內生產的全氟（氟塑膠合金）型耐腐蝕泵（小型泵）如：CQB氟塑膠驅動小型磁力泵，氟塑膠合金具有無可比擬的耐腐蝕性和機械強度耐衝擊、耐振動、耐扭曲及無毒素分解。用此類特種材質生產的泵及泵配件具有以下優點： （1）耐腐蝕耐高溫可輸送任意濃（強）度的酸、鹼、氧化劑等腐蝕性介質而毫不受損。 （2）機械強度高，體積小、結構緊湊、使用維修方便、流道光滑、效率高，節約能源。 三：氟塑膠泵產品主要有兩大類型，一類為全氟（氟塑膠合金）型耐腐蝕泵，（此類為小型泵）；一類為全內襯氟塑膠（F46）型耐腐蝕泵，（此內為大型泵）。 氟塑膠泵　是化工泵系列中以製造用材分類的一種泵，氟塑膠泵按其結構可以分為以下幾類：一、氟塑膠離心泵、二、氟塑膠液下泵 三、氟塑膠磁力泵、四、氟塑膠自吸泵、五、氟塑膠管道泵、六氟塑膠砂漿泵、七、鋼襯氟塑膠泵等。 氟塑膠泵廣泛廣泛適用於：化工、制酸、制鹼、冶煉、稀土、農藥、染料、醫藥、造紙、電鍍、酸洗、無線電、化成箔等行業輸送酸、鹼、有機溶劑、強氧化劑等腐蝕性介質。 適用溫度：-20°C至120°C。I 襯氟泵　（氟塑膠材質）適用於輸送任何酸性、鹼性腐蝕性介質 襯氟泵圖片 分類 目前國內廠家生產的氟塑膠泵主要有：IHF型氟塑膠化工泵、FSB型氟塑膠化工泵、CQB氟塑膠磁力泵、IMD氟塑膠磁力泵、FZB氟塑膠自吸泵等。這些氟塑膠泵被廣泛套用於化工、冶金、製藥、化成箔等行業，均有著重要的用途。 　用途：　 　氟塑膠泵被廣泛套用於：化工生產中的腐蝕性介質輸送、離子膜燒鹼項目中的氯水廢水處理和加酸工藝、有色金屬冶煉中的電解液輸送、汽車製造中的酸洗工藝，及製藥、石油、電鍍、染料、農藥、造紙、食品等行業，在-20℃～120℃溫度條件下長期輸送任意濃度的硫酸、鹽酸、氫氟酸、硝酸、王水、強鹼、強氧化劑等強腐蝕介質而毫不受損 　特點　 　氟塑膠泵的材料化學穩定性能非常好，能打各種酸鹼，能抽有機溶劑。