聚四氟乙烯力學(xué)性能

它的摩擦系數(shù)，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。

聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能，聚四氟乙烯板，全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。

PTFE密度較大，為2. 14一2. 20g/cm3，幾乎不吸水，平衡吸水率小于0. 01%。

聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物，大分子間的相互引力較小，剛度、硬度、強(qiáng)度都較小，在應(yīng)力長期作用下會變形。

聚四氟乙烯受載時容易出現(xiàn)蠕象，加工樓梯墊板聚四氟乙烯板，是典型的具有冷流性的塑料。PTFE的蠕變隨壓縮應(yīng)力、溫度和結(jié)晶度的不同而異，溫度越高則蠕變越大。PTFE的結(jié)晶度在55%一80%之間，建筑工程墊板聚四氟乙烯板，蠕變量不超過2%;當(dāng)結(jié)晶度在55%以下和80%以上時，蠕變量迅速增大。

聚四氟乙烯力學(xué)性能方面優(yōu)異的特性是摩擦因數(shù)小，在0. 01一0. 10之間，在現(xiàn)有塑料材料，樓梯用5mm厚聚四氟乙烯板加工，乃至所有工程材料中較小的。

PTFE的摩擦因數(shù)隨滑動速率的增大而增大，當(dāng)線速度達(dá)到0. 5一1. 0m/s以上時趨于穩(wěn)定;而且靜摩擦因數(shù)小于動摩擦因數(shù)，將這種特性用于軸承制造，可減小其起動阻力，使之從起動到運(yùn)轉(zhuǎn)都十分平穩(wěn)。PTFE的摩擦因數(shù)隨隨載荷增加而減小，當(dāng)載荷達(dá)到0. 8 MPa以上時趨于恒定。在高速、高載荷下，PTFE的摩擦因數(shù)低于0. 01。從超低溫到PTFE熔點(diǎn)，

其摩擦因數(shù)幾乎不變，只有在表面溫度高于熔點(diǎn)時，摩擦因數(shù)為才急劇增大。

由于分子間引力小，PTFE的硬度低，易被其他材料磨損。但是，只要對磨材料表面粗糙度合適，可在相當(dāng)程度上降低PTEF的磨損量。

 

聚四氟乙烯棒以其優(yōu)異的耐高低溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性、很好的電絕緣性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤滑性，已在化工、石油、紡織、電子電氣、機(jī)械等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。在氟塑料中聚四氟乙烯（PTFE）的消耗量大，用途廣，是氟塑料中的一個重要品種。PTFE具有優(yōu)異的耐高低溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性、很好的電絕緣性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤滑性，有“塑料王”之美稱。該材料早是為和技術(shù)需要而開發(fā)的，而后逐漸推廣到民用，其用途涉及航空航天和民用的許多方面，目前在其應(yīng)用領(lǐng)域已成為不可或缺的材料。雖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，但聚四氟乙烯棒解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯棒主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（％）每小時分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2?？梢?，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由于高溫裂解時還產(chǎn)生副產(chǎn)物異丁烯等，所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯棒接觸明火。

 

氟樹脂由于其性能，產(chǎn)量與消費(fèi)量快速增加，目前氟樹脂的消費(fèi)量約為12萬t，其中70％左右為聚四氟乙烯(PTFE)，PTFE產(chǎn)品分為懸浮聚合樹脂、分散法聚合樹脂、濃縮分散液三類，大致構(gòu)成約為52％、28％、20％。目前PTFE生產(chǎn)廠家約為20余家，遍布世界十幾個國家和地區(qū)，生產(chǎn)與消費(fèi)主要集中在西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，國際上的聚四氟乙烯PTFE生產(chǎn)企業(yè)主要有：美國杜邦公司、英國ICI公司、日本大金公司、德國的Dyneon公司、意大利的Ausimont公司、俄羅斯的基洛夫化合企業(yè)等，其中杜邦公司、ICI公司、Dyneon和大金公司四家企業(yè)生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)能力的80％左右，可以說這些企業(yè)左右著未來PTFE生產(chǎn)與發(fā)展的命運(yùn)，20世紀(jì)年代末期PTFE生產(chǎn)總格局隨著兼并重組的浪潮也進(jìn)行較大規(guī)模的調(diào)整，許多企業(yè)之間進(jìn)行了重組、轉(zhuǎn)讓和兼并，如 1999年ICI公司把聚合物業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)賣給日本旭硝子公司；赫司特公司把旗下的Dyneon的46%股份賣給合資伙伴3M公司；索爾維公司計劃收購意大利的Ausimont公司等。20世紀(jì)80年代至90年代PTFE呈現(xiàn)迅猛的發(fā)展局面，許多公司紛紛新建和擴(kuò)建PTFE裝置，近幾年來發(fā)展速度有所減緩，2002年 PTFE的生產(chǎn)能力約為 11萬t/a，預(yù)計 2005年生產(chǎn)能力將達(dá)到14萬t/a左右。

 

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