化學(xué)式-(CF2-CF2)n- 屬于高分子:聚四氟乙烯(PTFE)相對(duì)分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬(wàn),高的達(dá)一千萬(wàn)以上,一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在104數(shù)量級(jí),而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)晶度為90~95%,熔融溫度為327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列,由于氟原子半徑較氫稍大,所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向,而是形成一個(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋;在19℃發(fā)生相變,分子稍微解開(kāi),形成15/7螺旋?!‰m然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí),聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時(shí)的失重速率(%)每小時(shí)分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2??梢?jiàn),聚四氟乙烯可在 260℃長(zhǎng)期使用。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生副產(chǎn)物等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。聚四氟乙烯(PTFE)減震墊板可放置在條形基礎(chǔ)上,片伐,箱形基礎(chǔ)上,也可用于鋼筋砼框架柱的獨(dú)立基礎(chǔ)上,某些構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上,也可放置在建筑物和構(gòu)筑物的其它部位。
聚四氟乙烯是目前氟塑料中用量較大的品種,約占其總需求量的60%,它的性能優(yōu)異,受用戶信賴。其他氟塑料在半導(dǎo)體、電線被覆等領(lǐng)域的應(yīng)用也在擴(kuò)大。氟塑料的用途在耐藥品性方面的應(yīng)用早已不局限于制造密封圈、襯墊、管件,在其他需要耐腐蝕的部件(如管道)上的用星也日益增加。隨著原料和加工技術(shù)的進(jìn)步,氟塑 料的成型方式又?jǐn)U大廠選擇幅度:如采用注射成型可大幅度提高生產(chǎn)效率,小批量生產(chǎn)時(shí)可采用切削加工工藝,聚四氟乙烯粘接和焊接技術(shù)的開(kāi)發(fā)使制造大型貯槽和 設(shè)備襯里有了可能,F(xiàn)EP粉末噴涂工藝使加工更加靈活、方便。半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中防腐蝕、防污染已更多地采用氟塑料。耐化學(xué)腐蝕性極強(qiáng),酸、堿、油脂、去污劑及有機(jī)溶解等化學(xué)藥品對(duì)它都不起作用。
聚四氟乙烯板在機(jī)械工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛。 聚四氟乙烯的的摩擦系數(shù)小,其靜摩擦系數(shù)低于動(dòng)摩擦系數(shù),可用于低速高負(fù)荷領(lǐng)域,如在土建、化工、橋梁等結(jié)構(gòu)件中可解決熱膨脹和震動(dòng)引起的伸縮問(wèn)題。具體應(yīng)用有:
(1)防污染機(jī)械(如紡織、造紙、制藥、食品機(jī)械)的軸承軸套;
(2)輸送堿、溶劑等非潤(rùn)滑液體的機(jī)械(如攪拌機(jī)、染色機(jī)、泵);
(3)在酸、堿等腐蝕性環(huán)境(如電鍍?cè)〔刍ぴO(shè)備)下工作的軸套;
(4)禁油潤(rùn)滑(如制氧設(shè)備);
(5)元油潤(rùn)滑(如超低溫冷凍機(jī)、液體燃料泵);
(6)油潤(rùn)滑效果不良的環(huán)境下(加高溫干燥機(jī)、爐內(nèi)臺(tái)午、爐內(nèi)傳送帶)工作的滑動(dòng)部件;
(7)低速高負(fù)荷狀態(tài)下的滑動(dòng)部件〔可動(dòng)支承)。
聚四氟乙烯板PTFE板的分子是碳氟兩種元素以共價(jià)鍵相結(jié)合。在PTFE中,氟原子取代了聚乙烯中的氫原子,由于氟原子半徑明顯大于氫原子半徑,使得聚四氟乙烯中未成鍵原子間的范德華力大于聚乙烯,有較大的排斥力,這就引起碳一碳鏈由聚乙烯的平面的、充分伸展的 曲折構(gòu)象漸漸扭轉(zhuǎn)到PTFE的螺旋構(gòu)象。該螺旋構(gòu)象正好包圍在PTFE易受化學(xué)侵襲的碳鏈骨架外形成了一個(gè)緊密的完全“氟代”的保護(hù)層,這使聚合物的主鏈不受外界任何試劑的侵襲,使PTFE具有其它材料無(wú)法比擬的耐溶劑性、化學(xué)穩(wěn)定性以及低的內(nèi)聚能密度;同時(shí),碳-氟鍵極牢固,其鍵能達(dá)460.2kJ/mol,遠(yuǎn)比碳-氫鍵(410kJ/mol)和碳-碳鍵(372kJ/mol)高的多,由于分子的化學(xué)鍵能越高,其分子越穩(wěn)定,這使PTFE具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性;另外氟原子的電負(fù)性極大,加之四氟乙烯單體具有的對(duì)稱性而使PTFE分子間的吸引力和表面能較低,從而使PTFE具有極低的表面摩擦系數(shù)和低溫時(shí)較好的延展性,但這也導(dǎo)致PTFE的耐蠕變能力較差,容易出現(xiàn)冷流現(xiàn)象;PTFE的無(wú)分支對(duì)稱主鏈結(jié)構(gòu)也使得它具有高度的結(jié)晶性,使聚四氟乙烯板PTFE板的加工比較困難。聚四氟乙烯板用在哪些地方呢1、可用于棒、管、板、電纜料、生料帶等材料的制作,經(jīng)二次加工還可制成薄板、薄膜及各種異型制品,還可用作潤(rùn)滑劑、稠化劑。