聚四氟乙烯(PTFE),俗称“塑料王”,其密封件规格能耐所有液压介质、溶剂和各种化学介质,具有较低的摩察系数,是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物,具有优良的化学介质稳定性、耐臭氧、耐候性密封性、阻燃性、低温性能、电绝缘性、良好的抗老化耐力和机械强度不错。工况可用作塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。纯种PTFE特别适合用于食品、饮料和制药行业。相对于填充的PTFE几乎适用于所以工况应用一般使用弹性件与之配合使用,其广泛应用于液压、压缩机、化工等各行各业。
聚四氟乙烯的基本性质
一、化学性质
耐候性老化性:长期暴露于大气中,其介质性能保持不变耐辐照性能和较低的渗透性;
阻燃性:限氧指数在90以下,使用温度-55~+260 ℃;
耐酸碱性:其不溶于强酸、强碱和**溶剂;
抗氧化性:能对抗耐强氧化剂的腐蚀。
二、物理性质
力学性能:
聚四氟乙烯介质具有不粘性,其次摩擦系数较小,仅为聚乙烯的1/5,聚四氟乙烯在-55~260℃的较大的温度范围依然能保持好力学性能。
耐化学腐蚀和耐候性较佳:聚四氟乙烯几能耐所有液压介质、溶剂和各种化学介质腐蚀,除了熔融的碱金属外。例如可在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能毫无变化,只在温度300℃以上稍微溶于全烷烃。聚四氟乙烯不吸潮,零阻燃,抗氧、紫外线均较稳定,所以具有较佳的耐候性。
电性能:聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
耐辐射性能:聚四氟乙烯密封件的耐辐射性能较差,受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。
聚合性:聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。可用无机的过硫酸盐、**过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟和全氟异等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
聚四氟乙烯(PTFE)膜
PTFE过滤膜是立体网状结构,无直通孔。开孔率及孔径分布是衡量PTFE膜的重要指标。PTFE膜的开孔率一般在80%-95%之间。开孔率高,会提高通气量;孔径分布集中,表明膜孔径大小均匀。凭借特殊的生产工艺,可针对不同物料,控制不同孔径,以达到高效过滤的目的。通常膜厚度并不是评价PTFE过滤膜的指标,如果膜的厚度偏厚则容易产生透气量小、运行压力高等问题。根据多年的研究使用观察,膜厚薄基本不影响使用寿命,关键是复合强度,这是影响使用寿命的重要因素。
膜的复合途径
为了提高使用寿命,增加膜的强度,需要把过滤膜复合到各种过滤材料商,如各种针刺毡、机织布、玻纤等。由于PTFE自身具有不黏性的特点,对膜复合技术要求很高,目前复合方法有胶复合和热复合两种方式。
①胶复合式较初级的复合方式,复合强度低,易脱膜,寿命短,由于胶渗透,导致透气性差,不宜清灰,削弱了PTFE的优越性能。
②热复合式先进的复合方式,完整地保持了PTFE过滤膜的优越性能,但对热复合技术的要求严格。