什么是聚四氟乙烯(PTFE)及常用填料介绍

2023-02-22 13:59:26 超级管理员 1588

PTFE 聚四氟乙烯是一种由碳原子和氟原子组成的高性能多功能含氟聚合物。含氟聚合物是一组具有广泛特性和优点的塑料。PTFE 就是这样一种含氟聚合物,它的发现永远地改革了含氟聚合物组,并为多种应用铺平了道路。PTFE 材料的常见应用之一包括用于厨房炊具的不粘涂层。由于其非反应性,部分原因是碳氟键的强度,它通常用于制造反应性和腐蚀性化学品的管道和容器。

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PTFE 主要有三种形式:
●颗粒状 PTFE 材料是通过在水性介质中使用少量或无分散剂进行悬浮聚合生产的。颗粒状聚四氟乙烯材料主要用于压缩、等静压和柱塞挤压方法。
●水基 PTFE 分散体使用相同的水性聚合,使用更多的分散剂并进行搅拌。水基分散体主要用于涂料和薄膜流延方法。
●细粉末 PTFE 是通过受控乳液聚合制成的白色小颗粒。细聚四氟乙烯粉末可以通过糊状挤出或添加剂加工成薄片,以提高耐磨性。
聚四氟乙烯应用:

●电气和电子——柔性印刷电路板、电气绝缘等。

●医疗——心脏贴片、心血管移植物、韧带置换术。

●工程 ——轴承、不粘表面、阀座、塞子、配件、阀门和泵零件。

●化学工业——泵、隔膜、叶轮、热交换器、高压釜、反应容器、储罐、容器等的涂层。
●汽车——阀杆密封件、轴密封件、垫圈、O 型圈、燃油软管衬里、动力转向、变速器等。
填料和添加剂对 PTFE 的重要性:
添加填料和添加剂可以显著改善 PTFE 的机械性能,特别是蠕变和磨损率。常用的填料有钢、碳、硅酸钙、玻璃纤维、碳纤维、石墨、青铜、钢等。

●硅酸钙:硅酸钙晶须能显著提高复合材料的耐热性、尺寸稳定性、表面外观、机械强度和耐刮擦等性能,具有优异的薄壁成型性能,可代替短切玻纤、石棉纤维和其他人造纤维,降低成本提高经济效益。

●玻璃纤维:其添加将通过影响其低温和高温来改善 PTFE 的蠕变性能和磨损属性。此外,玻璃填充化合物在氧化环境中表现异常出色。
●碳纤维:碳纤维对于降低蠕变、提高硬度、增加挠性和压缩模量至关重要。与碳纤维化合物混合的聚四氟乙烯具有高导热性和较低的热膨胀系数。碳纤维对强碱和氢氟酸呈惰性(玻璃纤维可以耐受这两种酸)。这些零件非常适合制造减震器等汽车零件。
●碳:碳作为添加剂将有助于减少蠕变、增加硬度并改善 PTFE 的导热性。通过混合 PTFE 和石墨并提高碳填充化合物的耐磨性,也可以获得相同的结果。这些混合物非常适合非润滑应用,例如压缩缸中的活塞环。
●填充青铜的 PTFE:这种化合物具有出色的导热性和导电性,使其非常适合承受极端载荷和温度的应用。
加入填料的优点:
●填料/添加剂对于增加 PTFE 化合物的孔隙率至关重要,因此会影响电气性能——它会降低介电强度,同时增加介电常数和耗散因数。
●填料可以显著改善 PTFE 在高温和低温下的性能。
●化学性质的变化在很大程度上取决于所用添加剂的类型。