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聚四氟乙烯棒的分子是碳氟兩種元素以共價鍵相結合。在聚四氟乙烯棒棒中,氟原子取代了聚乙烯中的氫原子,由于氟原子半徑(0.064nm)明顯大于氫原子半徑(0,028nm),使得聚四氟乙烯棒中未成鍵原子間的范德華力大于聚乙烯,有較大的排斥力,這就引起碳一碳鏈由聚乙烯的平面的、充分伸展的 曲折構象漸漸扭轉(zhuǎn)到聚四氟乙烯棒棒的螺旋構象(如圖1-1)。該螺旋構象正好包圍在聚四氟乙烯棒棒易受化學侵襲的碳鏈骨架外形成了一個緊密的完全“氟代”的保護層,這使聚合物的主鏈不受外界任何試劑的侵襲,使聚四氟乙烯棒棒具有其它材料無法比擬的耐溶劑性、化學穩(wěn)定性以及低的內(nèi)聚能密度;同時,碳-氟鍵牢固,其鍵能達460.2kJ/mol,遠比碳-氫鍵(410kJ/mol)和碳-碳鍵(372kJ/mol)高的多,由于分子的化學鍵能越高,其分子越穩(wěn)定,這使聚四氟乙烯棒棒具有較好的熱穩(wěn)定性和化學惰性;另外氟原子的電負性大,加之四氟乙烯單體具有完美的對稱性而使聚四氟乙烯棒棒分子間的吸引力和表面能較低,從而使聚四氟乙烯棒棒具有低的表面摩擦系數(shù)和低溫時較好的延展性,但這也導致聚四氟乙烯棒棒的耐蠕變能力較差,容易出現(xiàn)冷流現(xiàn)象;聚四氟乙烯棒棒的無分支對稱主鏈結構也使得它具有高度的結晶性,使聚四氟乙烯棒棒的加工比較困難。四氟乙烯的性能 聚四氟乙烯棒棒的組成和結構決定其具有如下特性： (１)．高度的化學穩(wěn)定性 聚四氟乙烯棒棒能承受除熔融堿金屬、氟元素和強氟化介質(zhì)以及高于300℃的氫氧化鈉以外的所有強酸、強堿、強氧化劑、還原劑等的作用。它的耐化學腐蝕性能超過貴金屬、玻璃、陶瓷、搪瓷和合金等,即使原子能工業(yè)中的強腐蝕劑上氟化鈾對它也不腐蝕。 (２)．廣泛的使用溫度范圍 聚四氟乙烯棒棒可在-250～260℃的寬廣區(qū)域內(nèi)使用,即使在-260℃的超低溫下仍還以可保持一定的撓曲性;在260℃時其斷裂強度仍保持5MPa左右(約為室溫的1/5),抗屈強度達1.4MPa。 (３)．突出的不粘性 聚四氟乙烯棒棒是目前已知表面能小的一種固體材料,表面張力僅0.019N/m,幾乎所有的固體材料都不能粘附在其表面,只有表面張力在0.02N/m以下的液體才能完全浸潤其表面。 (４)．異常的潤滑性 由于聚四氟乙烯棒棒大分子間的相互引力小,且表面對其他分子的吸引力也很小,因此其摩擦系數(shù)非常小,是目前發(fā)現(xiàn)的摩擦系數(shù)低的自潤滑材料。 (５)．優(yōu)異的電絕緣性能 聚四氟乙烯棒棒為高度非性材料,具有優(yōu)良的介電性;耐電弧性好,在高壓放電時,僅僅放出一些裂解的不導電氣體而不會碳化引起短路。具有優(yōu)良的介電性,其擊穿電壓為25～40kV/mm;電阻大,體積比電阻在200℃時仍高達1016Ψ·cm。 (６)．優(yōu)異的耐老化性能和抗輻射性能 聚四氟乙烯棒棒分子中沒有光敏基團,所以不僅在低溫與高溫下尺寸穩(wěn)定,在苛刻環(huán)境下性能也不變,潮濕狀態(tài)下不受微生物侵襲,而且對各種射線輻射具有高的防護能力。 (７)．小的吸水率 聚四氟乙烯棒棒的吸水率一般在0.001％～0.005％左右,而且它的滲透率也較低。 聚四氟乙烯棒棒具有上述優(yōu)點使其成為其它物質(zhì)無法替代的防腐和摩擦材料。同時,聚四氟乙烯棒棒的組成和結構也產(chǎn)生了如下一些缺點: (l)機械性能較差聚四氟乙烯棒棒的機械強度較低,僅為14～32MPa,回彈性差, 硬度較低,但斷裂延伸率較大。 (2)線膨脹系數(shù)較大
在 之間,聚四氟乙烯棒棒線膨脹系數(shù)
達 ,是鋼鐵的13倍,故與其它材料復合易發(fā)生 變形、開裂等現(xiàn)象。 (3)成型和二次加工困難由于聚四氟乙烯棒具有非常高的熔融粘度,380
℃時可達這就不能用塑料.常用的注射成型、壓延成型 等加工工藝成型。同時,聚四氟乙烯棒棒的成型收縮率較大,用模壓法成型收縮率達１%～5%。 (4)耐蠕變性差聚四氟乙烯棒棒在負荷長期作用下,蠕變較大,易發(fā)生冷流現(xiàn)象。聚四氟乙烯棒棒的冷流現(xiàn)象是目前限制其廣泛應用的主要原因之一。 (5)耐磨性差聚四氟乙烯棒棒硬度較低,磨耗較大,當負荷(P)和滑動速度(V)超過一定條件時,其摩耗會變得很大,因此在應用中PV值有一定限制,如作軸承時PV
值不大于 (6)
導熱性幾差導熱系數(shù)僅易造成熱膨脹、熱疲勞和 熱變形。 (7)與其他材料的粘接性差。聚四氟乙烯棒棒的表面能低,不利于進行粘接,對印染、涂裝等。 三、聚四氟乙烯棒的加工成型 聚四氟乙烯棒的融點為327℃,它的熔融粘度高,在380℃時,熔融粘度為
l 這比普通熱塑性塑料要高一百萬倍。在熔融狀態(tài) 下,它仍能保持原來的形狀,即使加熱到415℃,它也不會從高彈態(tài)變成粘流態(tài)。另外,聚四氟乙烯棒棒對于在無定形狀態(tài)下的剪切很敏感,容易產(chǎn)生熔體破裂。因此,聚四氟乙烯棒不能采用熔融擠壓、注射成型等常規(guī)的熱塑性塑料的成型工藝,只能采用類似粉末冶金的方法成型,即在室溫下使聚四氟乙烯棒成型成密實的預成型品,加熱到熔點以上,使其由結晶相轉(zhuǎn)變?yōu)闊o定型相,形成密集、連續(xù)、透明的彈性體,再通過降溫轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y晶相的過程。
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聚四氟乙烯棒為什么說性能優(yōu)秀由 聚四氟乙烯,聚四氟乙烯板,聚四氟乙烯棒,聚四氟乙烯墊片生產(chǎn)銷售廠家鎮(zhèn)江春環(huán)密封件集團有限公司于2018/3/20 17:26:58整理發(fā)布。
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