聚四氟乙烯

1．聚四氟乙烯

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聚四氟乙烯是用于密封的氟塑料之一。聚四氟乙烯以碳原子为骨架，氟原子对称而均匀地分布在它的周围，构成严密的屏障，使它具有非常宝贵的综合物理机械性能(表14—9)。聚四氟乙烯对强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性，即使温度较高，也不会发生作用，其耐腐蚀性能甚至超过玻璃、陶瓷、不锈钢以至金、铂，所以，素有“塑料王”之称。除某些芳烃化合物能使聚四氟乙烯有轻微的溶胀外，对酮类、醇类等有机溶剂均有耐蚀性。只有熔融态的碱金属及元素氟等在高温下才能对它起作用。

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聚四氟乙烯的介电性能优异，绝缘强度及抗电弧性能也很突出，介质损耗角正切值很低，但抗电晕性能不好。聚四氟乙烯不吸水、不受氧气、紫外线作用、耐候性好，在户外暴露3年，抗拉强度几乎保持不变，仅伸长率有所下降。聚四氟乙烯薄膜与涂层由于有细孔，故能透过水和气体。

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表14-9聚四氟乙烯性能

序号	9"=J?1S_-e 技术指标			@_X_l__L8j 单位	D.jHMTQFDB 数值	X7_77A'x _ 测试方法
_n-:a9cm_$ 1	9>__zc[�jp 物理性能	)oLW0g0K!G 比重		%_g~q&i__	_*s@k\|__K2 2．15～2．20	__`\_ _3Q@ GB 1033—70
oYZSk+.#y 2	n>ba7;>FSN 机 &_5e!^1\|eb ]0"_XH8_f, 械 1"\'j z+Kc : yBAP_AJZ 性 7e I__Z7Y _4__H~__}S 能	j'a d Z&_ 抗拉强度		_)-<A>Ju_ Pa	9YV\|.^__eT (1961～3521) ×104	a"+ _O28_: GBl040 79
		_l=@&_&PVA 断裂伸长率		__ml_J~]hP ％	, pPv f ad 250～500	>5}lp6 _\ GB 1040—79
		__RC!@}_XD 抗压强度(变形10％)		内功经 1}__'2=fv\ Pa	>_:+GDXcL 1952×104	> �9_*&_Q GB 104l一79
		\J &u9_ 抗冲击	S__ 5RH'& 无缺口	O__bNr kgf·cm／cm2	_LHl?%H_ K 不断	_m_i_#0(_m GB 1043—79
		\J &u9_ 抗冲击	I_iL[SC_r# 有缺口	O__bNr kgf·cm／cm2	"],3\WiSV\| 24．6～31．6	_m_i_#0(_m GB 1043—79
		ls B_uf z 抗弯强度		l@R{g~^_f_ Pa	j_olX@<wlJ (1834～2030) ×104	__D QwyK GB 1042—79
		?_3__DUx4 硬度HB		\|Cy0Q#U9pV	mCPHx'8'=p 4．54	)fd~!z_U7f HG一168 65 qc4hW+<0_, 钢球Ф5mm MVkfE\^g@, 载荷62．5kgf
		dvSN_RTD__ 摩擦系数		u__Km__e&~	eS__Y_U3_ O．13～O．16	eF3^_Z<_I~
		Q MK=P57_S 磨耗 xpC \D R, 磨痕		/J5>}z_/h!	_ _Q_/7i-_ 14．5	X_yFZb8_A_ M200试验机，对磨件45＃钢，硬度HRC50～59，表面粗糙度0.8▽负荷23kgf，线速度O.39m／s，时间30min
2IA1=iu__d 3	_)]x ,_y/_ 介 _}lR_UbZDw 电 0):_f2\.9 性 3{L_q_c v 能	' ~s3z?_}_ 介电常数 Ef;Ov[{L_c 50Hz mo( C_G_2 106 Hz		{jIax__.c	+_ $_y\77V \|C_!__6_%` 2.1 yOZ\hNYi>~ 2.1	_S_E.9c_!i GB 1049一78
		_N#)Opy__i 介质损耗角正切 Acj rjNpsK 50Hz g[\Hq]x_s5 106 Hz		&DHWr\|Ebu	=___E w 0.5×10-4 _u__~,WX\|" 2.5×10-4	rA_Sp_i* h GB 1049一78
		B_O6Y_ _IK 耐电压		T_js O_L_0 kV/mm	%eZ_o%w[I_ 60	<_%s!$ _^_ GB 1049一78
		RF6$Bh^_ 体积比电阻		o?& _\|C_? Ω·cm	_k4**T/M9\| 1018	^ xIz__jpG GB 1049一78
		X_A_[R 8@k 表面比电阻		_B _~_s^H Ω	&r\E~n�__- 1014	__r6l))\W# GB 1049一78
_q_/kfIgk 4	~4)? QbbRu 热学性能	Y-:(kv4R3Y 晶体熔点		CJ1?_d<iB6 ℃	_dM_>7aHV_ 327～330	_A }[/-9_^ ASTM D1457-75
		f&_tzwg\_ 线膨胀系数 _c_}"Fo"SU 20～60℃ _eD_f _.P) 20～100℃ jj:w_6 _ ! 20～150℃ 4_$ �_v_8_ 20～200℃		D&H&_D___Y 10-5×1/℃	= �Ft_)t1) ch_aH{g?k[ 10.3 3 /2_ 8pN_ 10.5 eLT_'t_&jm 11.4 _CFT�*Cpo[ 12.8	.A�i"b]WQ_ GB 1036-70
		e`U`p7 _b_ 比热容 A0Tzo_*qC 0℃ eElMC=__6n 50℃		L{dY_ _\\|_ J/kg·K	"#_rpYZM6_ 0.96×10-3 cL (>_}`/_ 1.05×10-3	_D_?H_43_m
		圈疗1I _,+C@0h 导热系数		__u_ =r___ W/m·K	_bk_PV_\|$K 0.24	}ID9<_ #2 平板法

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聚四氟乙烯在200℃以上，开始极微量的裂解，即使升温到结晶体熔点327℃，仍裂解很少，每小时失重为万分之二。但加热至400℃以上热裂解速度逐渐加快，产生有毒气体，因此，聚四氟乙烯烧结温度一般控制在375～380℃。

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聚四氟乙烯分子间的范德华引力小，容易产生键间滑动，故聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数及不粘性，摩擦系数在已知固体材料中是最低的。

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聚四氟乙烯的导热系数小，该性能对其成型工艺及应用影响较大。其不但导热性差，且线膨胀系数较大，加入填充剂可适当降低线膨胀系数。在负荷下会发生蠕变现象，亦称作“冷流”，加入填充剂可减轻蠕变程度。

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聚四氟乙烯可以添加不同的填充剂，选择的填充剂应基本满足下述要求：能耐380℃高温即四氟制品的烧结温度；与接触的介质不发生反应；与四氟树脂有良好的混入性；能改善四氟制品的耐磨性、冷流性、导热性及线膨胀系数等。常用的填充剂有无碱无蜡玻璃纤维、石墨、碳纤维、MoS2、A1203、CaF2、焦炭粉及各种金属粉。如填充玻璃纤维或石墨，可提高四氟制品的耐磨、耐冷流性，填充MoS2可提高其润滑性，填充青铜、钼、镍、铝、银、钨、铁等，可改善导热性，填充聚酰亚胺或聚苯酯，可提高耐磨性，填充聚苯硫醚后能提高抗蠕变能力，保证尺寸稳定等。在相同的温度条件下，填充后的聚四氟乙烯其抗压强度(表14-10)、压缩弹性模量(表14-11)、抗弯强度(表14-12)、硬度(表14-13)、摩擦系数和耐磨耗性(表14-14)、热导率(表14-15)均比纯四氟乙烯高。但抗拉强度和伸长率则有所下降，线膨胀系数(表14-15)也减小。

表14-10不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗压强度① (Pa)

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w_M"___^7 聚四氟乙烯 }______W-B 20％玻纤，5％石墨 6_8o)__"0j 15％玻纤，5％石墨 fgf>Cp U_! W 25％玻纤 iK__kL2fx_ 20％玻纤 :~N: jEc7l 60%锡青铜 o-_W!CbZR 20％碳纤维	Wu#tHcR4{ 229 #2qg__%_ _ 280 vkn{$hwpE8 286 _5mD_oVo{b 293 (_~"r1=h P 318 gr_f=-e\D% 395 1l_3S_1M-M 331	<k^__ RH_ 158 zBb__f�_@S 283 I_%r_x_H 211 !_j4eLd_`Y 210 T-X!�uC;u_ 234 _$b=<!_AK0 270 8IjZ?_V@fa 257	*E0D T3__ 129 94_'jDjgy 155 __K _^Z>Q> 173 ^a?/s�o!_ 178 _Q?_LZ_1 172 \|RxH;@_%0g 213 _\S@_p__< 187	m_i{__"ABQ 79 _g7,y_bG{_ 98 O_y W,0)Zz 108 I_Ns_;z; - 104 _}6eqE#_-k 106 f@p'___B_N 134 r}eW&rc]iM 128	+@G__>K- b 53.5 ZFL _- ^Nc 79 N _u\|xAw< 82 {BgcY__<$L 76 '* -_kV( 76 Urgx@km#` 101 u_o_vY _k_ 89	_/%U?~Kh> 33 T`x7__1"" 50 &)__]_zC_ 56 q!C>__fFa_ 54 ' ]P(m_kk 52 6*_,sE[uMz 64 __yKw?__b 67

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① 5％变形。

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表14一ll 不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的压缩弹性模量

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（×103 Pa）

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?.ek?U2uZD 聚四氟乙烯	_&FMZkJ# f 4.6 E`zU*\pg&\| 7.9 V_+ _ i\;I 6.6 <X!__(EsVp 5.9 <lDDk_{W9u 6.6 &_\|_#_ ue 5.7 Q&.@LN%Q 5.6	VWpLe.__z 3.2 A_R_A_y)E# 5.4 *_ HMOJv_4 4.7 ^_58 $sy_ 4.7 =mARh_H&TF 5.1 J_<_4%ZZ2. 4.7 Hk]X&i+s-_ 4.8	.3 _ _ pL 2.8 C!-__R, 5.2 zyc_?Kd (w 4.5 L_) `#yLC 4.5 _uo_#:Iqa' 4.7 6kC_~~_UTK 4.5 4xy_K_MB__ 4.6	%4%_~U}7q 1.9 _2"!tqAnWt 3.5 vyp=_` n_ 2.4 V8DF@_(l!m 2.4 M{_g L0.p' 2.7 5 b�ufb}- 2.5 -L= {__0y 2.4	ewuR�u:_WP 1.2 3n__3#h6_ 2.1 _$%_l_W_n` 1.6 I[1/+ _4%k 1.5 _x2_-pEg;" 1.7 4�8@K_`x~( 1.6 5 _+=%4B y 1.6	2ZAW}PdZ9g 0.69 b VmlT\|4b 1.3 +gCsAH3_5A 1.2 _OEd6 `_�_ 1.1 P;J@l__C J 1.3 __d 6>_-L 1 WH_oHCB~;= 1
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_@tU� u_O_ 20％玻纤
'_\K_p:8B2 25％玻纤
?__z3Cw1__ 20％碳纤维
;*_V/'y2 15%玻纤，5％石墨
zsu_X0F 20%玻纤，5％石墨

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表14—12 不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗弯强度

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(Pa)

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_`LV<g[CP 25％玻纤
_:C`1(H_*8 20％玻纤
Gw$_CZu)- 60％玻纤
\3Y_k/`SZ" 20％碳纤维

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