PTFE 504

Chemraz PTFE 504 Greene, Tweed & Co.

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制品常见缺点
　　[1](1) PTFE只能采用模压、挤出工艺制作简单的制品，成型较困难，复杂制品必须由后期机床加工，这就限制了产品的生产效率，加工过程中，材料浪费过大。 　　(2)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。 　　(3)聚四氟乙烯的熔体粘度很高，在高温下也不流动。它在熔点(327℃)以上

，熔体粘度达到1 010 Pa.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。 　　(4)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。 　　(5)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。 　　(6)PTFE的线膨胀系数为钢的10~20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。 　　(7)在400℃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475℃ 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400℃，且实验室要有良好的通风系统，利于排除毒性气体。
生产方法
　　聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力/厘米2压力下进行

，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。
基本类型
　　·特氟龙PTFE： 　　PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃连续使用，具有最高使用温度290-320℃，极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。不能注塑，可以挤压成

型或做涂料。 　　·特氟龙FEP： 　　FEP 或者 F46（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜，具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性，最高使用温度为270℃。

可以注塑，挤压成型。 　　·特氟龙PFA： 　　PFA（过氟烷基化物）不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜。PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃，更强的刚韧度，特别

适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域。 可以适合任何工艺。 　　·特氟龙ETFE： 　　ETFE是一种乙烯和四氟乙烯的共聚物，该树脂是最坚韧的氟聚合物，可以形成一层高度耐用

的涂层，具有卓越的耐化学性，并可在150℃下连续工作。可以注塑，挤压成型或做涂料。 　　经过特氟龙涂装后，具有以下特性： 　　1、不粘性： 　　几乎所有物质都不与特氟龙涂膜粘

合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。 　　2、耐热性： 　　特氟龙涂膜具有优良的耐热和耐低温特性。短时间可耐高温到300℃，一般在240℃~260℃之间可连续使用，具有显著的热稳

定性，它可以在冷冻温度下工作而不脆化，在高温下不融化。 　　3、滑动性： 　　特氟龙涂膜有较低的摩擦系数。负载滑动时摩擦系数产生变化，但数值仅在0.05-0.15之间。 　　4、抗

湿性： 　　特氟龙涂膜表面不沾水和油质，生产操作时也不易沾溶液，如粘有少量污垢，简单擦拭即可清除。停机时间短，节省工时并能提高工作效率。 　　5、耐磨损性： 　　在高负载

下，具有优良的耐磨性能。在一定的负载下，具备耐磨损和不粘附的双重优点。 　　6、耐腐蚀性： 　　特氟龙几乎不受药品侵蚀，可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。 聚四氟乙

烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”（teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2

- CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相对分子

质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95%，熔融温度为327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿

形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯

的各种性能。温度低于19℃时，形成13/6螺旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15/7螺旋。 它在250℃的温度下不熔化，在-260℃的超低温中不发脆。聚四氟乙烯光滑异常，连冰都比

不过它；它绝缘性能特别好，报纸厚的一层薄膜，便足以抵挡1500V的高压电。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散

反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力/厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热

171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。 应用 聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原

子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等。
化学性质
　　绝缘性： 　　不受环境及频率的影响，体积电阻可达1018欧姆·厘米，介质损耗小，击穿电压高。 　　耐高低温性： 　　对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190~260℃

。 　　自润滑性： 　　具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。 　　表面不粘性： 　　已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。 耐大气老化性

，耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变 　　不燃性： 　　限氧指数在90以下。
物理性质
　　聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度，耐低温—在-100度时仍柔软；耐腐蚀—能耐王

水和一切有机溶剂；耐气候—塑料中最佳的老化寿命；高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数（0.04）；不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；无毒害—具有生理惰性；

优异的电气性能，是理想的C级绝缘材料。聚四氟乙烯材料，广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。 产品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削

板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为 。20世纪30年代末期发现，40年代投入工业生产。性质 聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以

上，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95%，熔融温度为327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以

相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13/6螺

旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15/7螺旋。 虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能

量171.38kJ。所以在高温裂解时，聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率（%）每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在 260

℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。 力学性能 它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1/5，这是全氟

碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 ●力学性能： 抗拉强度 σb (MPa)：20.7～27.5 伸长率 δ5 (%)：250～350 冲击韧性值 αk (J/cm2)

：带缺口:≥16.1; 无缺口:>98.1 拉伸弹性模量 (MPa)：≥3.92 硬度 ：50～65D ●热性能： 热变形温度 ：1.86MPa:55℃; 0.46MPa:120℃ 马丁耐热温度 ：250℃ 连续使用温度 ：250℃

燃烧性 ：自熄 聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不

受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸

潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。 电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。 耐辐射性

能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。

　　PTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。 　　1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用 　　PTFE建筑膜材，比

如TACONIC公司生产的SOLUS系列产品，已经广泛应用在大型公共设施：体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、站台等。 重量轻 它的重量只是传统建筑材料的一小部分 　　强度高 玻

璃纤维是纺织布料中强度最高的,它甚至比同一直径的钢丝还要牢固 　　柔韧性 不同与大多数固体建筑材料, 柔软的Solus产品可被拉伸成各种动态的弧线形状 　　透光性 通过内外表面的

均匀透光,就形成了柔和的散射光线 　　低维护 在织布使用期限内,只需做极少量的清洁工作。因为织布表面的不粘性强,同时又是绷紧的, 所以雨水会把尘土冲洗掉 　　表面完全惰性化 恶

劣的环境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用 　　可焊接性 每个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。焊缝的强度会大于织布本身 　　使用期限长 在其使用期内,PTFE 涂层的玻璃

织布几乎无退化。目前, Solus织布估计可使用至少25年 　　防火性能 Solus织布取得A级防火评估,同时它依然保持很强的透光性 　　2、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用 　　由于橡

胶、玻璃、金属合金等材料在耐腐蚀方面存在缺陷，难以满足条件苛刻的温度、压力和化学介质共存的环境，由此造成的损失相当惊 。而PTFE材料以其卓越的耐腐蚀性能，业已成为石油、化

工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。其具体应用包括：输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管，轧钢机高压油管，飞机液压系统和冷压系统的高中低压管道，精馏塔、热交换器，釜、塔

、槽的衬里，阀门等化工设备。 密封件的性能好坏对整个机器设备的效率与性能都有很大的影响。PTFE材料具有的耐腐蚀、耐老化、低摩擦系数及不粘性、耐温范围广、弹性好的特性使其非

常适合应用于制造耐腐蚀要求高，使用温度高于100℃的密封件。如机器、热交换器、高压容器、大直径容器、阀门、泵的槽形法兰的密封件，玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封件，

轴、活塞杆、阀门杆、蜗轮泵、拉杆的密封件等等。 2、聚四氟乙烯(PTFE)的低摩擦性能在载荷方面的应用 由于有的设备的摩擦部分不宜加油润滑，比如在润滑油脂会被溶剂溶解而失效的场

合或者造纸、制药、食品、纺织等工业领域的产品需要避免润滑油沾污， 就使填充PTFE材料成为机械设备零件无油润滑（直接承受载荷）的最理想材料。这是因为该材料的摩擦系数是已知固

体材料中最低的。其具体用途包括用于化工设备、造纸机械、农业机械的轴承，用作活塞环、机床导轨、导向环；在土木建筑工程广泛用作桥梁、隧道、钢结构屋架、大型化工管道、贮槽的

支承滑块，以及用作桥梁支座和架桥转体等。 　　3、聚四氟乙烯(PTFE)在电子电气方面的应用 　　PTFE材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线，以用于微型电机、热电偶、控制

装置等；PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料，也是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一；利用氟塑料薄膜对氧气透过性大，而对水

蒸汽的透过性小的这种选择透过性，可制造氧气传感器；利用氟塑料在高温、高压下发生极向电荷偏离现象的特性，可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等；利用其低折射率的特性，可

制造光导纤维。 　　4、聚四氟乙烯(PTFE)在医疗医药方面的应用 　　膨体PTFE材料是纯惰性的，具有非常强的生物适应性，不会引起机体的排斥，对人体无生理副作用，可用任何方法消毒

，且具有多微孔结构，从而可用于多种康复解决方案，包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合。 　　5、聚四氟乙烯(PTFE)的防粘性能

的应用 　　PTFE材料具有固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质，同时还具有耐高低温优良的特性，从而使其在诸如制造不粘锅的防粘方面的应用非常广泛。其防粘工艺主要包括两种

：把PTFE部件或薄片安装在基体上，以及把PTFE涂层或与玻璃复合的漆布经过热收缩而套在基材上。 随着材料应用技术的不断发展，PTFE材料的三大缺点：冷流性、难焊接性、难熔融加工性

正在逐渐被克服，从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。






应用
　　PTFE独特的性能使其在化工、石油、纺织、食品、造纸、医学、电子和机械等工业和海洋作业领域都有着广泛的应用。

　　1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用

　　PTFE建筑膜材，比如TACONIC公司生产的SOLUS系列产品，已经广泛应用在大型公共设施：体育场馆的屋顶系统、机场大厅、展览中心、站台等。 重量轻
它的重量只是传统建筑材料的一小部分

　　强度高
玻璃纤维是纺织布料中强度最高的,它甚至比同一直径的钢丝还要牢固

　　柔韧性
不同与大多数固体建筑材料, 柔软的Solus产品可被拉伸成各种动态的弧线形状

　　透光性 通过内外表面的均匀透光,就形成了柔和的散射光线

　　低维护 在织布使用期限内,只需做极少量的清洁工作。因为织布表面的不粘性强,同时又是绷紧的,
所以雨水会把尘土冲洗掉

　　表面完全惰性化 恶劣的环境,如霉菌,酸雨等将不对织布表面起作用

　　可焊接性 每个织布构架将被焊接起来成为一体的大顶棚。焊缝的强度会大于织布本身

　　使用期限长 在其使用期内,PTFE 涂层的玻璃织布几乎无退化。目前, Solus织布估计可使用至少25年

　　防火性能 Solus织布取得A级防火评估,同时它依然保持很强的透光性