第三章-氟塑料-8.ppt

,2,#,第三章 工程塑料,氟塑料,1,2,2.,聚四氟乙烯,3.,聚三氟氯乙烯,氟塑料,1.,概述,2,2025/4/29 周二,1,、概 述,凡分子链中含有氟原子的塑料，统称氟塑料。,耐化学腐蚀性、电性能、耐高低温性、耐摩擦性能非常优异的工程塑料。,（,1,）简介,3,2025/4/29 周二,目前市场上应用较多的氟塑料品种有如下几种：,（,2,）种类,聚三氟氯乙烯,（,PCTFE,）,聚四氟乙烯,（,PTFE,）,聚氟乙烯,聚偏氟乙烯,工业化生产用的氟树脂主要为,PTFE,塑料,4,2025/4/29 周二,聚四氟乙烯：,Polytetrafluoroethlene,，简称,PTFE）它是由单体四氟乙烯经自由基聚合得到的全氟化聚合物。,其结构式可写为：,2,、聚四氟乙烯,（,1,）结构,5,2025/4/29 周二,分子链的,规整性和对称性极好,，加之氟原子,电负性很大,，导致,分子链比较僵硬,，故,PTFE,易于结晶,。,氟原子对骨架碳原子有,屏蔽作用,，且,C-F,键具有很高的键能,，所以,PTFE,具有,很好的耐腐蚀性和耐热性,。,（,2,）结构与性能的关系,6,2025/4/29 周二,PTFE,为,非极性聚合物,，具有,优越的介电性能和电绝缘性能,。,PTFE,分子,对称排列,，分子,没有极性,，大分子间及与其他物质分子间的,相互吸引力都很小,，,表面自由能很低,，因此它,具有高度的不粘附性,和,极地的摩擦系数,。,（,2,）结构与性能的关系,7,2025/4/29 周二,外表呈透明或不透明的蜡状粉料；,吸湿性很低；,密度为2.14,-,2.20,g/cm,3,在塑料中密度最大；,熔点为320,-,345；,具有自熄性，不能燃烧；,不耐高能辐射。,（,3,）性能,一般性能：,8,2025/4/29 周二,优异的耐高低温性：,PTFE,的使用温度在-200260之间，短期甚至可达300。,优异的耐化学腐蚀和老化性能：,化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢和金属，甚至比金、铂还稳定，在光线和大气中老化2030年仍无任何变化，有“塑料王”之称。,突出的四大性能：,9,2025/4/29 周二,摩擦系数低，粘附性差：,是摩擦系数最小的塑料，且表面自由能很低，几乎所有材料均无法和粘附，故表面可永保光洁、干净。,优异的介电性能：,在所有塑料中，其体积电阻率最大，介电常数最小，且介电性能和电绝缘性能不随温度和湿度变化。,突出的四大性能：,10,2025/4/29 周二,PTFE,的力学性能一般，除具有较高的冲击强度外，其拉伸强度、弯曲强度、刚性、硬度、耐疲劳性能及耐蠕变性都低于其他工程塑料，可加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨，以提高力学强度。,力学性能：,11,2025/4/29 周二,熔体粘度特别高，无熔融态，难以采用通常的熔融加工方法来加工。,目前较多的是采用与金属和陶瓷类似的“粉末冶金”的加工方法，即冷压成胚后再进行烧结。,（,4,）成型加工,12,2025/4/29 周二,（,5,）应用,在防腐材料方面,：,可用于制造各种化工容器和零件，如蒸馏塔、反应器、阀门、隔膜、反应釜、过滤材料和分离材料等。,PTFE,防腐蚀衬里,13,2025/4/29 周二,（,5,）应用,在摩擦、磨损方面,：,可用来制造各种活塞环、动密封环、静密封环、垫圈、轴承、支撑块、导向环等。,PTFE,活塞环,14,2025/4/29 周二,（,5,）应用,PTFE,电缆,在绝缘材料方面,：,可用来制作耐高温、耐电弧和高频电绝缘制品，如高频电缆、耐潮湿电缆,的包覆材料电容器线圈等。,15,2025/4/29 周二,（,5,）应用,PTFE,人造心脏,在医用材料方面,：,可用来制造人工心脏、人工食道、人工血管、人工腹膜等。,PTFE,人造血管,16,2025/4/29 周二,用于不粘材料,：,比如用来制作不粘锅，食品加工机器等。,（,5,）应用,17,2025/4/29 周二,特富龙,“特富龙”涂料：含氟树脂的总称，由于这些化合物具有,耐高温低温、自润滑性、化学稳定性优良,等优点，故广泛用于不粘炊具、皮革、汽车部件，微波炉爆玉米花袋、防水透气材料（如防水衣物）等。,从健康角度说，不粘锅没有铁锅健康。,18,2025/4/29 周二,2,、聚三氟氯乙烯,（1,）简介,聚三氟聚乙烯：,Polychlorotrifluoroethylene,，简称,PCTFE），,它是由三氟氯乙烯单体经自由基聚合得到的线性聚合物。,其结构式可写为：,19,2025/4/29 周二,（,1,）氯破坏了分子结构的几何对称性，使分子链紧密堆砌程度减小，但分子链总体结构仍比较规整，仍然可以结晶，但,结晶程度会减小,。,（,2,）分子链堆砌程度减小，使分子链刚性减小，导致聚合物的熔点比聚四氟乙烯有所下降，,耐热性也降低,。,（,2,）结构与性能的关系,20,2025/4/29 周二,（,3,）氯原子的引入，使分子链产生一定极性，使材料的,电性能,比聚四氟乙烯,有所下降,；极性的引入又增大了分子链之间的吸引力，导致材料的,力学性能均有所提高,。,（,4,）氯原子和氟原子的体积皆大于氢原子，对骨架碳原子均有良好的,屏蔽作用,，使材料亦具有,优异的耐化学腐蚀性,。,（,2,）结构与性能的关系,21,2025/4/29 周二,1,力学性能,聚三氟氯乙烯力学性能比聚四氟乙烯有所提高，且力学性能受结晶度影响较大。,2,热性能,低于聚四氟乙烯。,3,电性能,略显极性，仍具优异电性能；电场频率和温度有影响。,（,3,）性能,22,2025/4/29 周二,4,耐化学药品性,不及,PTFE,，优于大多数塑料品种,.,5,其它性能,具有良好的耐大气老化性和耐高能辐射性,具有极优异的阻燃性；,渗透性很小，具有良好的阻透性。,（,3,）性能,23,2025/4/29 周二,聚三氟氯乙烯可以采用一般热塑性塑料的成型加工方法，,如注塑、模塑、压缩或挤出成型等。,（,4,）加工成型,（,5,）应用,（,1,）制备要求耐腐，密封的机械零件，如高压阀瓣、泵和管道、高压密封件。,（,2,）制备透光窗材料，例如导弹的红外窗。,24,2025/4/29 周二,（,3,）用涂覆方法可对反应器、冷凝加热器、搅拌器、通风机、离心机、分馏塔、泵等进行防腐保护。,（,4,）由于阻气性好，用于高真空系统的密封材料，可代替陶瓷和铝。,（,5,）制备比聚四氟乙烯形状更复杂的零件，如高频真空管底座、插座等耐腐蚀的电子设备零部件。,（,5,）应用,25,2025/4/29 周二,26,2025/4/29 周二,