氟塑料(聚四氟乙烯)俗稱塑料王,其商品名稱是Teflon,是四氟乙烯的聚合物,為白色或灰白色的物質(zhì)。它是在高壓下由三氯甲烷與氫氟酸聚合制成四氟乙烯(粉末),在370℃時(shí),將得到的四氟乙烯粉末裝模、燒結(jié),產(chǎn)生一種堅(jiān)韌的、非熱塑性和非多孔性的樹(shù)脂。聚四氟乙烯雖然大多是結(jié)晶體,但卻沒(méi)有熔點(diǎn)。它的塑性隨溫度升高而增加,而機(jī)械性能則急劇變壞。而且在高于327℃時(shí),轉(zhuǎn)變?yōu)榉橇鲃?dòng)無(wú)定形的膠狀物。在高于400℃時(shí),聚四氟乙烯分解,放出有毒的揮發(fā)性氟化物氣體。它的低溫性能也很好,溫度低于-80℃時(shí)仍能保持其韌性。
??????? 表23給出了聚四氟乙烯的某些性質(zhì)。
??????? 由于聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)是致密的,因此它有優(yōu)良的真空性能。它的滲透率很低,它在室溫下的蒸氣壓和放氣率都很低,比橡膠和其它塑料都要好。其25℃時(shí)的蒸氣壓為10-4Pa,350℃時(shí)為4×10-3Pa。
????????聚四氟乙烯與其本身或與鋼之間的摩擦系數(shù)很低,對(duì)鋼的摩擦系數(shù)為0.02~0.1,可用作無(wú)油軸承材料,也可用于真空動(dòng)密封,但必須保證有良好的導(dǎo)熱性(或用改性氟塑料),以避免因摩擦過(guò)熱而損壞。
?
性??質(zhì)
|
溫度(℃)或成形
|
數(shù)??值
|
單??位
|
結(jié)構(gòu) 密度
|
≤327℃
>327℃ >400℃90℃ 60~108Hz (55×75×2) |
結(jié)晶體
無(wú)定形膠狀物 分解 2.1~2.2 -80~250 0.25 6×10-4 1500×10-7 140~350 4300~5200 >1019 20 2用1.96×107Pa力 2 12 |
g·cm-3 持續(xù)24h |
?????? ?聚四氟乙烯的彈性和壓縮性不如橡膠,而且在高負(fù)荷時(shí)趨于流動(dòng),甚至破裂。當(dāng)加載高于3 MPa時(shí),產(chǎn)生殘余變形,加載到20 MPa左右時(shí),會(huì)被壓碎。因此聚四氟乙烯一般只用作帶槽法蘭的墊片材料,而且負(fù)荷不超過(guò)3.5 MPa。用于靜密封的結(jié)構(gòu)形式如圖6所示。
????????聚四氟乙烯具有良好的電絕緣性能。它的電阻率極高,電介質(zhì)損耗很低,由于聚四氟乙烯不吸附和不吸收水蒸氣(不吸水也不被水浸潤(rùn)),因此即使在100%的相對(duì)濕度下,表面電阻率仍很高。這一特性及其抗飛弧性,使得聚四氟乙烯特別適用于各種需要絕緣的場(chǎng)合。
?聚四氟乙烯的化學(xué)性質(zhì)十分穩(wěn)定,這一點(diǎn)優(yōu)于任何其它的彈性塑料材料。它與所有已知的酸和堿(包括三大強(qiáng)酸和氫氟酸)都不發(fā)生反應(yīng)。聚四氟乙烯不會(huì)受潮,也不溶解于任何已知的溶劑(但能溶解于熔融的堿金屬)。聚四氟乙烯不可燃、無(wú)毒,只有當(dāng)加熱溫度高于400℃時(shí)能放出有毒氣體。由于聚四氟乙烯的性質(zhì)不活潑,因此只能采用特殊的方法對(duì)它粘接。在粘接時(shí)應(yīng)注意粘接劑的最高工作溫度。
??????? 聚四氟乙烯能用普通的刀具進(jìn)行高速切削加工。在聚四氟乙烯燒結(jié)成形時(shí)加入不同的添料(如石墨、玻璃纖維、銅粉等),可得到改性聚四氟乙烯,主要是改善其機(jī)械性能和熱學(xué)性能。
??????? 在真空技術(shù)中,聚四氟乙烯可用作密封墊片、永久或移動(dòng)的引入裝置的密封、絕緣元件和低摩擦的運(yùn)動(dòng)元件等。聚四氟乙烯的應(yīng)用溫度范圍為-50~200℃,其最高工作溫度可達(dá)到250℃。