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氟塑料是部分或全部氢被氟取代的链烷烃聚合物,它们有聚四氟乙烯(PTFE)、全氟(乙烯丙烯)(FEP)共聚物、聚全氟烷氧基(PFA)树脂、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)和聚氯乙烯(PVF)。
我们重点介绍一下我们塑料阀门中经常用到的2种材料,PTFE和PVDF。
一、PTFE
商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙” 、"4F"等,PTFE是由四氟乙烯自由基聚合而制得的一种全氟聚合物,它具有一C马一CFZ一重复单元线性分子结构,是结晶性聚合物,熔点大约为631℃, 密度为2.13—2.19g/cC(克/立方厘米)。 PTFE具有优异的耐化学品性,其介电常数为2.1,损耗因数低,在很宽的温度和频率范围内是稳定的。它从低温到550V的机械性能都很好。
PTPE抗冲强度高,但拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性比其它工程塑料差。有时加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨来改善其特殊的机械性能。它的摩擦系数几乎比任何其它材料都低,具有很高的氧指数。
PTFE可制成粒料、凝结的细粉(0.2微米)和水分散液。粒状树脂用于压塑和柱塞挤塑;细粉可以糊状挤塑成薄壁材料;分散液可用作涂料和浸渍多孔材料。在美国市场经销的纯的PTEE产品有 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具有非常高的熔体粘度,这妨碍了惯用的熔融挤塑或模塑技术的采用。粒状PTFE的模塑和挤塑方法与粉状金属和陶瓷用的方法相似——先压缩再高温烧结;细粉需与加工辅料混合(如石脑油)形成糊状,然后在高压下挤成薄壁材料,再加热除掉挥发性的加工助剂,zui后烧结。
二、PVDF是偏二氟乙烯高分子量的聚合物,它属于结晶性材料,熔点为338F,密度为 1.78g/CC。其强度、耐磨性和抗蠕变性比 PTFE、FEP和 PFA高得多;耐大多数化学品和溶剂,以及氧化剂如液体澳和澳盐溶液;具有良好的耐候性,在空气中不燃烧;与其它氟塑料相比具有很高的介电常数(8—9)和损耗因 数;在 148~302F温度范围具有的性能良好。 PVDF可制成粉状、粒料和分散体系(邻苯二甲酸二甲酯和二异丁基甲酮中含44%的树脂)。它可用挤塑、注射模塑、传递模塑,也可通过干粉或分散体喷涂技术用作涂料,半成品有膜、板、棒和单纤维。美国市场销售的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。
氟塑料中文性能表
单位 性能 | 品名 | PTFE | PFA | PVDF | FEP | ETFE | ECTFE | |
简称 | 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 | |
成型收缩率 | % | 3-6 | 4 | 2-3 | 3-6 | 3-4 | 2-2.5 | |
硬度 | 肖氏—D | 50-60 | 64 | 75 | 56 | 75 | 75 | |
断裂拉伸强度 | kg/cm2 | 140-455 | 280-315 | 315-434 | 189-217 | 455 | 420-480 | |
断裂伸长率 | % | 200-450 | 300 | 50-300 | 250-330 | 100-400 | 200-300 | |
弯曲强度 | kg/cm2 | 不断裂 | 暂缺 | 602-665 | 210 | 385 | 390 | |
弯曲模量 | kgcm2 | 4900-7700 | 7000 | 17500 | 6300 | 14000 | 6000 | |
缺口冲击强度 | kgcm/cm | 16.3 | 不断裂 | 21.8 | 不断裂 | 不断裂 | 不断裂 | |
熔点温度 | ℃ | 327 | 310 | 171 | 275 | 270 | 241 | |
长期耐热温度 | ℃ | 288 | 260 | 129 | 204 | 150-182 | 160-150 | |
热变形温度(18.5kg/cm2) | ℃ | 49 | 暂缺 | 87-115 | 暂缺 | 71 | 77 | |
热变形温度(4.6kg/cm2) | ℃ | 121 | 74 | 132-149 | 70 | 104 | 116 | |
低温脆性 | 10mcm/cm℃ | -268 | 暂缺 | -62 | -73 | -201 | -101 | |
热膨胀系数 | 102周 | 18 | 21.6 | 12.6-25.2 | 14.4-19.8 | 10.8 | 14.4 | |
介电常数 | 102周 | 2.1 | 2.1 | 7.2-10.0 | 2.1 | 2.6 | 2.5 | |
介质损耗系数 | 秒 | <.0003 | 0.0002 | .015-.019 | 0.0001 | 0.0008 | .0015-.0030 | |
耐电弧性 | — | >200 | 暂缺 | 50-60 | >165 | 72 | 1.5 | |
水汽渗透性比较 | — | 4 | 5 | 2 | 4 | 3 | 1 | |
磨擦系数比较 | — | 1 | 2 | 5 | 3 | 4 | 4 | |
单位体积重量比较 | — | 5 | 4 | 3 | 4 | 2 | 1 | |
注射成型比较 | — | — | 5 | 3 | 4 | 2 | 1 | |
成型 | 线缆成型比较 | — | — | 4 | 3 | 3 | 2 | 1 |
加工 | 液塑成型比较 | — | — | — | 2 | — | — | 1 |
性能 | 浸塑成型比较 | — | — | — | 2 | 3 | 4 | 1 |
吹塑成型比较 | — | — | — | — | 3 | 2 | 1 | |
耐磨性能比较 | — | 4 | 6 | 2 | 5 | 3 | 1 | |
机加工性能比较 | — | 优良 | 优良 | 优良 | 优良 | 优良 | 优良 |