1、聚四氟乙烯技术资料一、分子结构 聚四氟乙烯的国内俗称或简称:PTFE、F4、四氟、聚四氟、四氟乙烯、铁氟龙、特氟龙等。聚四氟乙烯(英文缩写为 Teflon 或 PTFE、F4),因应用广泛被人们称为“塑料王” ,中文音译称为“铁氟龙” 、 “特氟隆” 、 “特氟龙” 、 “特富隆” 、 “泰氟龙”等等。聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性(是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一,除熔融金属钠和液氟外,能耐其它一切化学药品,在王水中煮沸也不起变化,广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的工况)、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化性、耐温跨度大(能在+2
2、50至-180的温度下长期工作) 。聚四氟乙烯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。在氟塑料中,聚四氟乙烯消耗最大,用途最广,它是氟塑料中的一个重要品种。聚四氟乙烯的化学结构是把聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代而成。它的分子式为 PTFE 分子中 F 原子把 C-C 键遮盖起来而且 C-F 键键能高特别稳定,除碱金属与元素氟外它不被任何化学药品侵蚀。 PTFE 分子中 F 原子对称,C-F 中两种元素共价相结合,分子中没有游离的电子,整个分子呈中性。使 PTFE 具有优良的介电性能,因为 PTFE 分子结构中没有克键,所以它的结晶度很高。
3、由于PTFE 分子外有一层惰性的含氟外壳,使它具有突出的不粘性能与低的摩擦系数。四氟是把乙烯(C2H4)中的四个氢(H)都置换成氟(F) ,变成四氟乙烯(C2F4) ,再经聚合作用形成。由于铁氟龙是由碳原子和氟原子制成,不含氢,所以不会和氧发生反应。四氟具有耐热、耐低温、耐蚀性、异优的非粘着性及自润性、低磨擦系数等特性。此外,因为比较不易与其它物质融合,其它物质不易沾在上面,因此,常被用来涂在平底锅表面,制成所不沾锅。二、聚四氟乙烯综合性能表 指标名称 单位 标准 备注 比重 g/C 2.142.3 软化温度 317327 拉伸强度 MPa 13.7234.3 抗拉强度 MPa 280352k
4、g/cm2伸长率 % 150400 压缩强度 MPa 12 kg/cm2冲击强度(悬臂) Kg-Cm/C 6.4mg/1000 回邵氏硬度 D5055 弯曲弹性模量 10 Kg/C 3.56.3 弯曲弹性模量 10 Kg/C 4.0 动摩擦系数 0.1 7Kg/C 3m/min 导热系数 10-cal/Msec 6.0 比热 Cal/g 0.25 线胀系数 10-/ 10.0 热变形温度 18.5kg/C 4.6kg/C (4.6kg/cm2)260 无负荷最高使用温度 260 体积电阻 .Cm 1018 击穿电压 Kv/mm 19 介电常数 60Hz10Hz 2.1 介电损耗 60Hz10H
5、z 2.1x10- 绝缘破坏强度 45KV/mm耐电弧性 Sec 300 吸水率 % 0.00 可燃性 V-0 氧指数 95 耐候性 最佳 直射阳光影响 无 强弱酸碱及溶剂影响 无 注:以上数值的测试方法为美国 ASTM 标准。 三、聚四氟乙烯板衬设备相关制作标准及要求 指标名称 备注 聚四氟乙烯衬里设备 标准 HG20536-93 1994 年 5 月 7 日执行聚四氟乙烯衬里设备 编号 HG20536-93 1994 年 9 月 1 日执行单节高度或长度2000-80180筒体直径2000单节高度或长度2000-5080筒体直径3000任意大小聚四氟乙烯衬里设备设计温度及压力-20常温常压
6、任意直径尺寸焊缝凸出高度1mm焊缝表面光滑平整、无尖锐菱角钢体壁厚不相等时,焊接时受衬面保证齐平。焊缝不得有气孔、咬边、裂纹以及其它任何形式的表面孔洞及未焊透等缺陷。所有的转角部位应呈圆弧过渡,圆弧半径 R3mm.与设备连接的零部件应设计成法兰连接结构,且应是平焊法兰。内件(花板、支撑圈等)应设计成可衬结构。所有焊缝必须采用连续焊接,不允许间断焊接或者点焊。设备在设计时应考虑吊装设施,不得随意将设备的外部件作吊装设施使用。常压容器壳体按 标准。压力容器按受衬面的焊渣、飞溅物等类似杂物应予以彻底清除。设备上的机加工、焊接等工序必须在衬里前完成。聚四氟乙烯衬里设备受衬前技术条件按照 GB8923
7、标准喷砂,喷砂需达到 St2级。四氟板材必须符合 ZBG33002 规定。四氟板材密度宜选用2.16g/cm 3,且不允许有杂质。四氟板材的完好性实验。电压应15KV,探头缓缓移动,速度100mm/s。四氟板材的钠化处理.板衬微孔数每平方米不超过 2 个时允许修补。否则,应剔除有微孔的部分。涂刷胶水前应把活化面的灰尘清理干净并放置在无灰尘、无污染的专用地点。二次涂刷胶水的间隔时间24 小时。最后一次胶水与焊接时间36 小时。焊接前焊条需用特制专用清洁剂清洗。焊条及焊带需防放置在专用工具里,保证清洁无污染。焊枪需用专用焊枪。衬层外观应光滑平整,无裂纹。聚四氟乙烯衬里设备受衬后检验规范法兰翻边处及
8、其它转角处色泽应均匀、无泛白现象。外防腐前需对裸露在外的衬层进行包装。三、 聚四氟乙烯化学腐蚀性能表介质 浓度 % 温度 耐腐性评定 介质 浓度 % 温度 耐腐性 硫酸 任何浓度 240 耐 溴 任何浓度 65 耐 发烟硫酸 任何浓度 240 耐 三氟甲烷(氯仿)任何浓度 240 耐 硝酸 任何浓度 240 耐 四氯 乙烯 任何浓度 240 耐 发烟硝酸 任何浓度 240 耐 苯胺 任何浓度 240 耐 盐酸 任何浓度 240 耐 氯胺 任何浓度 240 耐 磷酸 任何浓度 240 耐 苯酚 任何浓度 沸点 耐 氢氟酸 任何浓度 240 耐 丙酮 任何浓度 240 耐 氢氰酸 任何浓度 240
9、 耐 环已酮 任何浓度 60 耐 亚硫酸 任何浓度 240 耐 醋酸乙醋 任何浓度 240 耐 亚硝酸 任何浓度 240 耐 醋酸丙醋 任何浓度 240 耐 氯酸 任何浓度 240 耐 醋酸丁醋 任何浓度 240 耐 铬酸 任何浓度 240 耐 醋酸戊醋 任何浓度 240 耐 王水 任何浓度 240 耐 苯二甲酸二丁酯 任何浓度 240 耐 醋酸(乙酸)任何浓度 240 耐 苯乙胺 任何浓度 240 耐 氢氟化钠 任何浓度 240 耐 乙醚 任何浓度 240 耐 氢氧化钾 任何浓度 240 耐 二硫化碳 90 60 耐 氯化钾 任何浓度 240 耐 过氧化氢 任何浓度 66 耐 四氯化钛 任何
10、浓度 240 耐 氯化胺 任何浓度 100 耐 次氯酸钠 任何浓度 240 耐 五氯化磷 任何浓度 93 耐 氟 任何浓度 240 耐 氟 萘 任何浓度 沸点 耐 四、聚四氟乙烯优点:1、 耐高温使用工作温度达 250。2、 耐低温具有良好的机械韧性;即使温度下降到-196,也可保持 5%的伸长率。3、 耐腐蚀对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。能够承受除了熔融的碱金属,氟化介质以及高于 300氢氧化钠之外的所有强酸(包括王水)、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。4、 耐气候有塑料中最佳的老化寿命。耐辐照性能和较低的渗透性,优异的耐大气老化性,长期暴露于大气
11、中,表面及性能保持不变。5、 高润滑是固体材料中摩擦系数最低者。是理想的无油润滑材料。摩擦系数低、 自润性强 :摩擦系数 0.04 .6、 不粘附异常的表面不粘性:由分子结构特异,表面极性小,对一般的物质不起粘附作用,表面能仅 18 达因/厘米,是固体材料中一种表面能和表面张力最小的固体材料.7、 耐绝缘性-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,介电强度高,介电强度为 30 千伏/毫米,在 0.1 毫米厚的薄膜, 介电强度为 100 千伏/毫米, 介电强度不随温度变化。8、 不燃性-限氧指数在 90 以下。9、 无毒害具有生理惰性,作为人工血管和脏器长
12、期植入体内无不良反应。五、聚四氟乙烯用途高低温应用: 可在 -200 +250 的高低温范围内使用,温和极度 冷工业 的设备 塔节,釜 ,管道,阀门,容器等。六、防腐蚀应用 :1、用于石油、化工、原子能等方面输送腐蚀性气体的输送管、排汽管、蒸汽管和表面防腐蚀材料;2、轧钢机高压油管、飞机液压系统和冷气系统的高中低压管道;3、精馏塔、热交换器、釜、塔、槽的衬里、阀门等化工设备;4、过滤膜、电解隔膜、气体透析膜等过滤材料。5、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6、搪玻璃反应锅、平面法兰、大直径法兰的密封 7、轴、活塞杆、阀门阀杆的密封8、蜗轮泵密封、拉杆密封 9、机械密
13、封。七、自润滑应用 :广泛应用于造船、机械、航空、纺织等方面。 载荷方面的应用 :由于氟材料的低摩擦系数是已知固体材料中最低的,因此被广泛用于直接荷载方面。另外,为了解决有的设备摩擦部分不易加油润滑,为了克服润滑油脂被溶剂所溶解,为了适应耐腐蚀耐低温轴泵的需要,以及为了适应造纸、制药、食品、纺织等工业部门避免润滑油沾污产品的需要,氟 材料已经成为无油润滑的最理想材料。1、填充 F4 轴承用于化工设备、造纸机械、农业机械; 2、用于活塞环、机床导轨、导向环 3、F4 滑块-由于 F4 的低摩擦系数和高承载能力,在土和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。 F4 盆式橡胶支座是一种常用的桥梁支座,随着技术和材料的发展,还可用于桥梁施工和架桥转体等方面。八、防粘方面的应用 F4 在防粘方面的应用占有相当大的比例,这是因为 F4 不仅有防粘特性而且有耐高低温优良的特性之故。应用于防粘的 F4 制品主要形式有 F4 部件或薄片安装在基体上,F4 涂层,复合玻璃漆布和经过热收缩套在基材上等。被广泛应用于纺织、食品、造纸等轻工业方面。