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特氟龙是什么材料,特氟龙材料特性及应用领域详解

文章出处:http://www.g-apex.cn 作者:东莞云林 人气: 时间:2020-05-22 14:45 【
特氟龙是什么材料,特氟龙材料特性及应用领域详解

上一章我们介绍了特氟龙材料的基本分类以及在热缩管领域的应用。这章我们来进一步了解特氟龙的历史,物理和化学特性,以及在生活中各方面的应用。让大家对特氟龙这种材料有更深刻的了解。

PFA胶料


1、铁氟龙的历史由来

聚四氟乙烯是 1938 年由化学家罗伊·普朗克特(Roy J. Plunkett)博士在杜邦位于美国新泽西州的 Jackson 实验室中意外发现。当他尝试制作新的氯氟碳化合物冷媒时,四氟乙烯在高压储存容器中聚合(容器内壁的铁成为聚合反应的催化剂)。杜邦公司在 1941 年取得其专利,并于1944 年以"Teflon"的名称注册商标。
随后,杜邦公司又在 Teflon聚四氟乙烯树脂之外研发出一系列产品,包括 Teflon; AF (无定形氟聚物), Teflon; FEP (氟化乙烯丙烯树脂), Teflon; FFR (氟聚物泡沫树脂), Teflon; NXT(氟聚物树脂), Teflon; PFA (全氟烷氧基树脂) 等等。

聚四氟乙烯的方程式为:聚四氟乙烯分子式

聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯。

2、铁氟龙的作用
铁氟龙材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有的溶剂。同时,它还具有耐高温的特点,而且摩擦系数极低,是世界上最光滑的表面,它的摩擦力只相当于冰于冰之间的摩擦力,这一特性就被列入了“吉尼斯世界纪录大全” 。

铁氟龙胶料

3、铁氟龙产品分类

杜邦公司 Teflon(特氟龙)商标主要使用在以下几种产品上:PTFE、FEP、 PFA、ETFE、AF、NXT、FFR。

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 290-300℃,极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性。

FEP:FEP(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200℃。
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。

铁氟龙棒材

4、特性介绍

1、不粘性:几乎所有物质都不与聚四氟乙烯涂膜粘合。很薄的膜也显示出很好的不粘附性能。
2、耐热性:聚四氟乙烯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:聚四氟乙烯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:聚四氟乙烯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:聚四氟乙烯几乎不受药品侵蚀,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,可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀。

铁氟龙片材

物理性质
相对密度        2.14~2.2
吸水率        (23℃,24h)%   <0.01
拉伸强度 MPa     22~35
伸长率%        200~400
拉伸弹性模量 GPa     400
弯曲弹性模量 MPa    420
压缩弹性模量 GPa     500
缺口冲击强度 J/m     163
热变形温度℃     0.45MPa 121   1.82MPa 55
线膨胀系数 10-5/℃    10
阻燃性(UL94)     V-0
体积电阻率 Ω.cm    1017~1018
介电常数         <2.1
介质损耗角正切    <2×10-4
介电强度 KV/mm     >17
耐电弧性 s        >300

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。
聚四氟乙烯广泛应用于耐高温、要求高粘性的行业。其中最强的超强酸 --氟锑酸也可以用它做保存。
美国“阿克苏诺贝尔”公司新研究出无害不粘材料,由于是秘方并没有透露具体制作方法,但是声称绝对安全无害,并且已经在美国顶级厨具calphalon 的产品上使用。

5、应用领域
聚四氟乙烯可采用推挤或挤出加工成型,用在高温电线及各种管材;经辐照后,可用作热缩管。并广泛应用在医疗领域。由聚四氟乙烯制成的各类PTFE、PVDF、PVF医疗管和医疗热缩管可达到医疗级别,直接接触人体。并通过ISO10993细胞毒性测试、皮肤敏感性试验、溶血测试和生物兼容性试验。

铁氟龙热缩管

也可以先制成薄膜然后分切成轴装 PTFE 包带,用于生产高频电缆。

直接制成水分散液,则可用于涂层、浸渍或制成纤维。 不粘锅上的涂层就是这种材料。可直接接触食品,对人体无害。

聚四氟乙烯在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、食品、冶金冶炼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,使之成为不可取代的产品。

聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能,耐高温,耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数。用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管(按软硬程度可制成软管、硬管)、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。

在聚四氟乙烯中加入任何可以承受聚四氟乙烯烧结温度的填充剂,它的机械性能可获得大大的改善。同时,保持聚四氟乙烯其它优良性能。填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤维、聚酰亚胺、EKONOL等;耐磨耗、极限 PV 值可提高 1000 倍。涂装 于子弹弹头表面能增加子弹穿透性,使子弹能射穿防弹衣。

铁氟龙热缩套管

6、特氟龙材料有危害吗?

只要日常采用正确的烹饪方式,我们是可以放心使用不粘锅的。可能有人会说,虽然涂层本身是无毒的,但加温超过260℃会产生致癌物啊。但大家要知道,一般大油锅爆炒最多就200℃,就算油炸也不会超过250℃,所以只要适当控制烹调温度,就不用担心分解出有害物质,可以安全使用,是不会危害人体健康的。

由于铁氟龙材料的高安全性,被普遍用于医疗领域。

对于可直接接触食品的材料,用在其他非直接接触食品的领域,安全性能更无可忧虑。


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