氟塑料簡析
時間:2010/12/28 來源:浙江揚子江泵業(yè)有限公司
氟塑料是部分或全部氫被氟取代的鏈烷烴聚合物,它們有聚四氟乙烯(PTFE)、全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)樹脂、聚三氟氯乙烯(PCTFF)、乙烯一三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯一四氟乙烯(ETFE)共聚物、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚氟乙烯(PVF)。
聚四氟乙烯
商品名“鐵氟龍”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍” 、"4F"等,PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一種全氟聚合物,它具有一C馬一CFZ一重復(fù)單元線性分子結(jié)構(gòu),是結(jié)晶性聚合物,熔點大約為631℃, 密度為2.13—2.19g/cC(克/立方厘米)。 PTFE具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性,其介電常數(shù)為2.1,損耗因數(shù)低,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)是穩(wěn)定的。它從低溫到550V的機械性能都很好。
PTFE抗沖強度高,但拉伸強度、耐磨性、抗蠕變性比其它工程塑料差。有時加入玻璃纖維、青銅、碳和石墨來改善其特殊的機械性能。它的摩擦系數(shù)幾乎比任何其它材料都低,具有很高的氧指數(shù)。
PTFE可制成粒料、凝結(jié)的細粉(0.2微米)和水分散液。粒狀樹脂用于壓塑和柱塞擠塑;細粉可以糊狀擠塑成薄壁材料;分散液可用作涂料和浸漬多孔材料。在美國市場經(jīng)銷的純的PTEE產(chǎn)品有 Auimont USA公司的 AI-goflo牌、DU POut公司的Teflon牌、ICI AInericas Inc的 FI牌、HOechstCelanese公司的HOSaflon牌。
PTFE具有非常高的熔體粘度,這妨礙了慣用的熔融擠塑或模塑技術(shù)的采用。粒狀PTFE的模塑和擠塑方法與粉狀金屬和陶瓷用的方法相似——先壓縮再高溫?zé)Y(jié);細粉需與加工輔料混合(如石腦油)形成糊狀,然后在高壓下擠成薄壁材料,再加熱除掉揮發(fā)性的加工助劑,后燒結(jié)。
聚全氟乙丙烯
FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。
FEP結(jié)晶熔化點為580 ℉ ,密度為2.15g/CC(克/立方厘米),它是一種軟性塑料,其拉伸強度、耐磨性、抗蠕變性低于許多工程塑料。它是化學(xué)惰性的,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)(2.1)。該材料不引燃,可阻止火焰的擴散。它具有優(yōu)良的耐候性,摩擦系數(shù)較低,從低溫到392 ℉ 均可使用。該材料可制成用于擠塑和模塑的粒狀產(chǎn)品,用作流化床和靜電涂飾的粉末,也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和單纖維。美國市場經(jīng)銷的FEP有DUIPont公司的 Teflon牌、Daikin公司的Neoflo牌、Hoechst Celanese公司的IHoustaflow牌。其主要的用途是用于制作管和化學(xué)設(shè)備的內(nèi)村、滾筒的面層及各種電線和電纜,如飛機掛鉤線、增壓電纜、報警電纜、扁形電纜和油井測井電纜。FEP膜已見用作太陽能收集器的薄涂層。
可溶性聚四氟乙烯
PFA是聚四氟乙烯改性 溫度可以達到260度,全氟烷氧基樹脂
PFA樹脂相對來說是比較新的可熔融加工的氟塑料。
PFA的熔點大約為580 ℉ ,密度為2.13— 2.16g/cc(克/立方厘米)。PFA與 PTFE和FEP相似,但在302℃以上時,機械性能略優(yōu)于FEP,且可在高達500 ℉ 下的溫度下使用,它的耐化學(xué)品性與PTEF相當(dāng)。PFA的產(chǎn)品形式有用于模塑和擠塑的粒狀產(chǎn)品,用于旋轉(zhuǎn)模塑和涂料的粉狀產(chǎn)品;其半成品有膜、板、棒和管材。美國市場經(jīng)銷的PFA樹脂有DUPOut公司的Teflon牌、Daikin公司的Neoflon牌、Ansimont公司的Hthen牌、HOechst Celanese公司的 Hostafl牌。PFA的用途與FEP類似。
聚三氟氯乙烯
PCTFE是三氟氯乙烯自由基引發(fā)聚合的帶有主要是重復(fù)一CF(cl)—CF單元線性主鏈的產(chǎn)物。
PCTFE是結(jié)晶性的高分子,熔點為425 ℉ ,密度為2.13g/cc(克/立方厘米)。
PCTFE在室溫下對大多數(shù)活潑的化學(xué)品呈惰性,而在212T以上可被少數(shù)幾種溶劑溶解,也可被一些溶劑溶脹,尤其是氯化過的溶劑。PCTFE具有優(yōu)異的阻隔氣體的能力,其膜產(chǎn)品的水蒸汽透過性在所有透明塑料膜中是低的。其電性能與其它全氟聚合物相似,但介電常數(shù)(2.3—2.刀和損耗因數(shù)稍高,尤其是在高頻時。PCTFE可制作厚的(1/8英寸)光學(xué)透明制件。
PCTFE雖可用熔融加工,但由于熔體粘度高,有降解趨勢導(dǎo)致加工品的性能變壞,故加工困難。
PCTFE樹脂可制成用于模塑和擠塑的粒料。膜厚度為 0.001—0.010英寸,亦可制成棒和管。美國市場上經(jīng)銷的PCTFE樹脂有3M公司的Kel—FI牌、Daikin公司的Daiflon牌、AlliedlSignal公司的Acfon牌。
乙烯三氟氯乙烯共聚物
ECTFE樹脂是乙烯和三氟氯乙烯1:1的交替共聚物,熔點為464 ℉ ,密度為1.68g/cc(克/立方厘米)。
此材料從低溫到 330T的性能良好,其強度、耐磨性、抗蠕變性大大高于PTEE、FEP和PFA。它在室溫和高溫下耐大多數(shù)腐蝕性化學(xué)品和有機溶劑。它的介電常數(shù)(2.6)低,在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)性能穩(wěn)定。ECTFE不著火,可防止火焰擴散,當(dāng)暴露在火焰中時,將分解成硬質(zhì)的碳。
ECTFE可制成用于模塑和擠塑的粒料及用于旋轉(zhuǎn)模塑、流化床涂飾、靜電涂飾的粉狀產(chǎn)品。可在傳統(tǒng)擠塑設(shè)備用化學(xué)發(fā)泡法加工成泡沫狀產(chǎn)品,待別適用于計算機用電線的領(lǐng)域。半成品有膜、板、管和單纖維。 Ausimont USA公司銷售的ECTFE產(chǎn)品牌號為Halar。
在電線和電纜領(lǐng)域,重要的應(yīng)用是用于增壓電纜、公共交通車用電纜。火警電纜、陽極保護電纜。注塑產(chǎn)品有塔填料、問和泵零件、接插件、電線接線柱、過濾機殼。ECTFE管的應(yīng)用有光導(dǎo)纖維的套管、非支撐管、鋼管和增強塑料管的內(nèi)襯。
ECTFE涂料和內(nèi)村可防止金屬被環(huán)境侵蝕。膜的應(yīng)用有理電池和隔離方面的應(yīng)用。單纖維的應(yīng)用有消油霧器、編織套管、過濾織物。寬幅(48in)以玻璃纖維作背村的ECTFE片材,可用作耐化學(xué)品和強度要求高的槽罐的內(nèi)襯。
乙烯—四氟乙烯共聚物
ETFE是乙烯和四氟乙烯1:1交替共聚物。ETFE熔點為518F,密度為1.70g/CC。 ETFE是一種從低溫到356F具有高抗沖性和機械性能好的堅韌的材料。耐化學(xué)品性能、電性能和耐候性與 ECTFE相似,與全氟聚合物相近。該聚合物暴露在火焰中會熔化和分解。 ETFE可制成用于擠塑和模塑的粒料,及用于旋轉(zhuǎn)模塑、流化床和靜電涂飾的粉末。半成品有膜、棒、管和單纖維。美國市場銷售的ETFE有Du Poutl公司的Tefzel牌、Ansimont USA公司的Hyflon牌、Daikin公司的Neoflon牌。在電線和電纜的應(yīng)用有飛機用掛釣線、公共交通車和計算機上的背板。注塑產(chǎn)品有泵、間和其它化工設(shè)備的部件,包裝物,塔填料,電器零件。
聚偏氟乙烯
PVDF是偏二氟乙烯高分子量的聚合物,它屬于結(jié)晶性材料,熔點為338F,密度為 1.78g/CC。其強度、耐磨性和抗蠕變性比 PTFE、FEP和 PFA高得多;耐大多數(shù)化學(xué)品和溶劑,以及氧化劑如液體澳和澳鹽溶液;具有良好的耐候性,在空氣中不燃燒;與其它氟塑料相比具有很高的介電常數(shù)(8—9)和損耗因 數(shù);在 148~302F溫度范圍具有的性能良好。 PVDF可制成粉狀、粒料和分散體系(鄰苯二甲酸二甲酯和二異丁基甲酮中含44%的樹脂)。它可用擠塑、注射模塑、傳遞模塑,也可通過干粉或分散體噴涂技術(shù)用作涂料,半成品有膜、板、棒和單纖維。美國市場銷售的PVDE有 AtOChem Inc的 Kpor牌、Sovay公司的 Soef牌, Daikin公司的Neoflon牌及 Ansimont公司的 Hylar牌。
聚氟乙烯
PVF是高結(jié)晶性材料,只能制成膜狀,它很堅韌而富于彈性,具有杰出的耐候性,在-94—230F溫度范圍內(nèi)性能良好,它具有良好耐磨和耐沾污性,可與膠合板、乙烯基塑料和增強的聚酯及金屬箔層合。
氟塑料中文性能表
單位 性能
品名
PTFE
PFA
PVDF
FEP
ETFE
ECTFE
簡稱
F-4
*FA
F-2
F-40
F-30
比重
—
2.13-2.20
2.12-2.17
1.76-1.78
2.12-2.17
1.73-1.75
1.68
成型收縮率
%
3-6
4
2-3
3-6
3-4
2-2.5
硬度
肖氏—D
50-60
64
75
56
75
75
斷裂拉伸強度
kg/cm2
140-455
280-315
315-434
189-217
455
420-480
斷裂伸長率
%
200-450
300
50-300
250-330
100-400
200-300
彎曲強度
kg/cm2
不斷裂
暫缺
602-665
210
385
390
彎曲模量
kgcm2
4900-7700
7000
17500
6300
14000
6000
缺口沖擊強度
kgcm/cm
16.3
不斷裂
21.8
不斷裂
不斷裂
不斷裂
熔點溫度
℃
327
310
171
275
270
241
長期耐熱溫度
℃
288
260
129
204
150-182
160-150
熱變形溫度(18.5kg/cm2)
℃
49
暫缺
87-115
暫缺
71
77
熱變形溫度(4.6kg/cm2)
℃
121
74
132-149
70
104
116
低溫脆性
10mcm/cm℃
-268
暫缺
-62
-73
-201
-101
熱膨脹系數(shù)
102周
18
21.6
12.6-25.2
14.4-19.8
10.8
14.4
介電常數(shù)
102周
2.1
2.1
7.2-10.0
2.1
2.6
2.5
介質(zhì)損耗系數(shù)
秒
<.0003
0.0002
.015-.019
0.0001
0.0008
.0015-.0030
耐電弧性
—
>200
暫缺
50-60
>165
72
1.5
水汽滲透性比較
—
4
5
2
4
3
1
磨擦系數(shù)比較
—
1
2
5
3
4
4
單位體積重量比較
—
5
4
3
4
2
1
注射成型比較
—
—
5
3
4
2
1
成型
線纜成型比較
—
—
4
3
3
2
1
加工
液塑成型比較
—
—
—
2
—
—
1
性能
浸塑成型比較
—
—
—
2
3
4
1
吹塑成型比較
—
—
—
—
3
2
1
耐磨性能比較
—
4
6
2
5
3
1
機加工性能比較
—
優(yōu)良
優(yōu)良
優(yōu)良
優(yōu)良
優(yōu)良
優(yōu)良
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