聚四氟乙烯(PTFE)特性:
1.強度(高強度-重量比)
2.化學惰性
3.生物適應性
4.高熱阻
5.嚴酷環境中的高化學阻抗
6.低可燃性
7.低摩擦系數
8.低介電常數
9.低吸水性
10.良好的風化屬性
詳細介紹:
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“塑料”。聚四氟乙烯的基本結構為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的,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,由于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。溫度低于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。
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化學性質:
聚四氟乙烯的化學結構是把聚乙烯中全部氫原子被氟原子取代而成。它的分子式為:
PTFE分子中F原子把C-C鍵遮蓋起來而且C-F鍵鍵能高特別穩定,除堿金屬與元素氟外它不被任何化學藥品侵蝕。
PTFE分子中F原子對稱,C-F中兩種元素共價相結合,分子中沒有游離的電子,整個分子呈中性。使PTFE具有優良的介電性能,因為PTFE分子結構中沒有克鍵,所以它的結晶度很高。由于PTFE分子外有一層惰性的含氟外殼,使它具有突出的不粘性能與低的摩擦系數。
絕緣性:不受環境及頻率的影響,體積電阻可達1018歐姆•厘米,介質損耗小,擊穿電壓高。
耐高低溫性:對溫度的影響變化不大,溫域范圍廣,可使用溫度-190~260℃。
自潤滑性:具有塑料中小的摩擦系數,是理想的無油潤滑材料。
表面不粘性:已知的固體材料都不能粘附在表面上,是一種表面能小的固體材料。
耐大氣老化性,耐輻照性能和較低的滲透性:長期暴露于大氣中,表面及性能保持不變。
不燃性:限氧指數在90以下。
耐化學腐蝕和耐候性:除熔融的堿金屬外,聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃、硝酸、,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均無變化,也幾乎不溶于所有的溶劑,只在300℃以上稍溶于全烷烴(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。
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。由于高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟和等,所以要特別注意安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。
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。