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防水透氣膜性質是什麽?


描述
聚四氟乙烯又名防水透氣膜(Polytetrafluoroethene,一般稱作“不粘塗層”或“易潔鑊物料”;是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點,幾乎不溶於所有的溶劑。同時,防水透氣膜具有耐高溫的特點,它的摩擦係數極低,所以可作潤滑作用之餘,亦成為了易潔鑊和水管內層的理想塗料。
聚四氟乙烯
防水透氣膜(英文縮寫為Teflon或[PTFE,F4]),被美譽為/俗稱“塑料王”,中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”(teflon)、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物,具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性(是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一,除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學藥品,在王水中煮沸也不起變化,廣泛應用於各種需要抗酸堿和有機溶劑的)、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力、耐溫優異(能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作)。防水透氣膜它本身對人沒有毒性,但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。溫度 -20~250℃(-4~+482°F),允許驟冷驟熱,或冷熱交替操作。壓力 -0.1~6.4Mpa(全負壓至64kgf/cm2)(Full vacuum to 64kgf/cm2)它的產生解決了我國化工、石油、製藥等領域的許多問題。聚四氟乙烯密封件、墊圈、墊片. 聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合防水透氣膜樹脂模塑加工製成。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學腐蝕與的特點,它已被廣泛地應用作為密封材料和填充材料。 用作工程塑料,可製成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應用於性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及製雷達、高頻通訊器材、無線電器材等。分散液可用作各種材料的絕緣浸漬液和金屬、玻璃、陶器表麵的防腐圖層等。各種聚四氟圈、聚四氟墊片、聚四氟盤根等廣泛用於各類防腐管道法蘭密封。此外,也可以用於抽絲,聚四氟乙烯纖維——氟綸(國外商品名為特氟綸)。各類聚四氟乙烯製品已在化工、機械、電子、電器、軍工、航天、環保和橋梁等國民經濟領域中起到了舉足輕重的作用。防水透氣膜(PTFE)使用條件行業 化工、石化、煉油、氯堿、製酸、磷肥、製藥、農藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有機合成、有色冶煉、鋼鐵、原子能及高純產品生產(如離子膜電解),粘稠物料輸送與操作,衛生要求高度嚴格的食品、飲料等加工生產部門。
使用優點
耐高溫——使用工作溫度達250℃。
耐低溫——具有良好的機械韌性;即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。
耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑,表現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。
耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦係數最低者。
不粘附——是固體材料中最小的表麵張力,不粘附任何物質。
無毒害——具有生理惰性,作為人工血管和髒器長期植入體內無不良反應。
聚四氟乙烯相對分子質量較大,低的為數十萬,高的達一千萬以上,一般為數百萬(聚合度在104數量級,而聚乙烯僅在103)。一般結晶度為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,由於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,而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表麵。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低於19℃時,形成13/6螺旋;在19℃發生相變,分子稍微解開,形成15/7螺旋。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。可見,聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由於高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護並防止聚四氟乙烯接觸明火。力學性能 它的摩擦係數極小,僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表麵的重要特征。又由於氟-碳鏈分子間作用力極低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。它在250℃的溫度下不熔化,在-260℃的超低溫中不發脆。聚四氟乙烯光滑異常,連冰都比不過它;它絕緣性能特別好,報紙厚的一層薄膜,便足以抵擋1500V的高壓電。聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度範圍內均保持優良的力學性能,全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。耐化學腐蝕和耐候性 除熔融的堿金屬外,聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均無變化,也幾乎不溶於所有的溶劑,隻在300℃以上稍溶於全烷烴(約0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,對氧、紫外線均極穩定,所以具有優異的耐候性。電性能 聚四氟乙烯在較寬頻率範圍內的介電常數和介電損耗都很低,而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。耐輻射性能 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差(104拉德),受高能輻射後引起降解,高分子的電性能和力學性能均明顯下降。聚合 防水透氣膜由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的,用以分散反應熱,並便於控製溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2壓力下進行,可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑,也可以用氧化還原引發體係。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表麵活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類。應用 防水透氣膜可采用壓縮或擠出加工成型;也可製成水分散液,用於塗層、浸漬或製成纖維。聚四氟乙烯在原子能、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建築、紡織、食品等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘塗層等。
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