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氟塑料的主要品种及性能

发布日期:2013-11-29 来自:全球塑胶网

氟塑料是各种含氟塑料的总称。目前工业化生产的氟塑料有十几个品种,主要有聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、全氟(乙烯一丙烯)共聚物,也称四氟乙烯一无氟丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯一全氟(烷基乙烯基)醚共聚物(PFA)等。

聚四氟乙烯(PTFE)是无极性直链型结晶聚合物,耐高低温性能好,可在-250℃~260℃温度内长期使用;耐磨性好,静摩擦因数是塑料中最小的,自润滑性优良;电绝缘性优异,并且不受工作环境、湿度、温度和频率的影响,具有良好的耐电弧性;耐化学腐蚀性优良,除在高温、高压下氟元素和熔融状态的碱金属对它有侵蚀作用,某些卤化胺或芳香烃使其有轻微膨胀外,其他诸如强酸、强碱、强氧化剂、油脂、酮、醚、醇等即使在高温下也对它不起作用;有突出的表面不粘性,且对光辐射有很高的反射率,但经射线辐照后易分解放出CF4,使相对分子质量降低,性能变劣,如径y射线辐照后变脆,剂量达106Gy时就成为粉末;在连续载荷下易发生塑性变形,回弹性差,弯曲和压缩强度低;有极高的熔体粘度,难以用普通热塑性塑料成型方法加工。

    聚四氟乙烯常将粉料径模压、挤压等方法做成制件或毛坯后,经烧结再加工成制品。浓缩分散液用于浸渍、喷涂等。

    聚三氟氯乙烯(PCTFE)是结晶性聚合物,结晶度可达85%~90%。透明度高,耐磨性好,尺寸稳定性好,具有耐冷流性。水蒸气渗透性低,不吸水,在水中仍保持尺寸稳定和良好的电绝缘性,耐辐射,耐老化性好,能在一190~13012使用。与金属粘接性好,亦能自身熔接或焊接。较PTFE易于加工,可采用普通热塑性塑料成型方法加工,如模压:注塑、挤出、涂覆等。耐化学腐蚀性仅次于PTFE,对强酸、强碱、发烟氧化酸和绝大多数有机溶剂均稳定,但在二乙酯、三氟化醚、四氟化碳、甲苯、乙酸乙酯中于高温下可溶胀或溶解。

    聚偏二氟乙烯(PVDF)是透明或半透明的结晶聚合物,结晶度68%,氟含量59%,相对分子质量25万~100万。冲击强度高,耐磨耗,耐蠕变,韧性好,是氟塑料中最强韧的。具有较高的耐热性,不燃,长期使用温度为一40~150℃,有突出的耐气候老化性、耐臭氧、耐辐照、耐紫外光,且介电性能优异。耐腐蚀性优良,室温下不被酸、碱、强氧化剂和卤素所腐蚀,脂肪烃,芳烃、醇、醛等有机溶剂对其无影响,但易受发烟硫酸、强碱性伯胺、酮、醚等少数化学品侵蚀,可被二甲基甲酰胺和二甲基亚砜溶解。

    聚氟乙烯(PVF)为结晶性聚合物,分子量6万~18万,是氟塑料中含氟量最低、密度最小、价格最低的品种。聚氟乙烯薄膜具有优良的耐大气老化性,长期(25~30年)在室外使用仍能保持其外观和物理力学性能,能透过可见光和紫外光,强烈吸收红外线。热收缩性小,气体和蒸汽渗透率低。具有高的力学强度,耐磨性能好,薄膜弯折寿命长,介电性能良好,具有良好的耐腐蚀性,不受油脂、有机溶剂、酸类、碱类和盐雾的侵蚀,但不耐浓盐酸、浓硫酸、氨水等。由于聚氟乙烯的分解温度与加工温度接近,不宜用普通热塑性塑料成型方法加工,只能配制成溶液(8%聚氟乙烯的二甲基甲酰胺溶液)流延薄膜或配制涂料。

    全氟(乙烯一丙烯)共聚物(FEP)物理力学性能、化学稳定性、绝缘性能、自润滑性、表面不粘性、耐老化性、不燃性都与PTFE基本相同,可在-250~200℃长期使用,长期最高使用温度比PTFE约低50~60℃。

    与PTFE相比,具有冲击韧性高,气密性好,耐辐照,低温柔性好,与金属、玻璃粘接力强等优点。此外FEP能耐所有酸、碱、溶剂和氧化剂,但不耐高温、高压下氟元素及熔融碱金属等。

    FEP可用模压、注塑、挤出等通用热塑性塑料成型方法加工。

    四氟乙烯一全氟(烷基乙烯基)醚共聚物(PFA)保持了PTFE优异的化学稳定性、力学性能、电绝缘性、自润滑性、不粘性、不燃性和耐老化性能。其突出的特点是熔体粘度比PTFE低得多,所以可用普通热塑性塑料成型方法加工。其制品高温稳定性好,高温力学强度比PTFE高两倍左右,且PFA薄膜比PTFE柔软,耐折性能好,耐开裂性能也好。

    PFA可采用模压、挤出、注塑、传递模塑、吹塑等成型方法加工。