聚四氟乙烯產品工藝和技術特性

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聚四氟乙烯技術資料 一、分子結構 聚四氟乙烯的國內俗稱或簡稱：PTFE、F4、四氟、聚四氟、四氟乙烯、鐵氟龍、特氟龍等。聚四氟乙烯（英文縮寫為Teflon或PTFE、F4）,因應用廣泛被人們稱為“塑料王”，中文音譯稱為“鐵氟龍”、“特氟隆”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等等。聚四氟乙烯是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)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，廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的工況)、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化性、耐溫跨度大（能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作）。聚四氟乙烯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。在氟塑料中，聚四氟乙烯消耗最大，用途最廣，它是氟塑料中的一個重要品種。聚四氟乙烯的化學結構是把聚乙烯中全部氫原子被氟原子取代而成。它的分子式為 PTFE分子中F原子把C-C鍵遮蓋起來而且C-F鍵鍵能高特別穩(wěn)定，除堿金屬與元素氟外它不被任何化學藥品侵蝕。 PTFE分子中F原子對稱，C-F中兩種元素共價相結合，分子中沒有游離的電子，整個分子呈中性。使PTFE具有優(yōu)良的介電性能，因為PTFE分子結構中沒有克鍵，所以它的結晶度很高。由于PTFE分子外有一層惰性的含氟外殼，使它具有突出的不粘性能與低的摩擦系數(shù)。四氟是把乙烯（C2H4）中的四個氫（H）都置換成氟（F），變成四氟乙烯（C2F4），再經聚合作用形成。由于鐵氟龍是由碳原子和氟原子制成，不含氫，所以不會和氧發(fā)生反應。四氟具有耐熱、耐低溫、耐蝕性、異優(yōu)的非粘著性及自潤性、低磨擦系數(shù)等特性。此外，因為比較不易與其它物質融合，其它物質不易沾在上面，因此，常被用來涂在平底鍋表面，制成所不沾鍋。 二、聚四氟乙烯綜合性能表 指標名稱 單位 標準 備注 比重 g/C㎡ 2.14～2.3 軟化溫度 ℃ 317～327 拉伸強度 MPa 13.72～34.3 抗拉強度 MPa 280~352kg/cm2 伸長率 % 150～400 壓縮強度 MPa 12 kg/cm2 沖擊強度（懸臂） Kg-Cm/C㎡ 6.4mg/1000回 邵氏硬度 － D50～55 彎曲彈性模量 10３Kg/C㎡ 3.5～6.3 彎曲彈性模量 10３Kg/C㎡ 4.0 動摩擦系數(shù) － 0.1 〔7Kg/C㎡ 3m/min〕 導熱系數(shù) 10-４cal/Msec℃ 6.0 比熱 Cal/℃g 0.25 線脹系數(shù) 10-５/℃ 10.0 熱變形溫度 18.5kg/C㎡4.6kg/C㎡ ℃ （4.6kg/cm2)260℃ 無負荷最高使用溫度 ℃ 260 體積電阻 Ω.Cm ＞1018 擊穿電壓 Kv/mm 19 介電常數(shù)60Hz～10６Hz － ＜2.1 介電損耗60Hz～10６Hz － ＜2.1x10-４ 絕緣破壞強度 45KV/mm 耐電弧性 Sec ＞300 吸水率 % 0.00 可燃性 － V-0 氧指數(shù) － ＞95 耐候性 － 最佳 直射陽光影響 － 無 強弱酸堿及溶劑影響 － 無 注：以上數(shù)值的測試方法為美國ASTM標準。 三、聚四氟乙烯板襯設備相關制作標準及要求 指標名稱 備注 聚四氟乙烯襯里設備 標準 HG20536-93 1994年5月7日執(zhí)行 聚四氟乙烯襯里設備 編號 HG20536-93 1994年9月1日執(zhí)行 聚四氟乙烯襯里設備設計溫度及壓力 ＞-80℃～180℃ 常壓 單節(jié)高度或長度≤2000 筒體直徑≤2000 ＞-50℃～80℃ 單節(jié)高度或長度≤2000 筒體直徑≤3000 ＞-20℃～常溫 任意大小 任意直徑尺寸 聚四氟乙烯襯里設備受襯前技術條件 焊縫凸出高度≤1mm 焊縫表面光滑平整、無尖銳菱角 鋼體壁厚不相等時，焊接時受襯面保證齊平。 焊縫不得有氣孔、咬邊、裂紋以及其它任何形式的表面孔洞及未焊透等缺陷。 所有的轉角部位應呈圓弧過渡，圓弧半徑R≥3mm. 與設備連接的零部件應設計成法蘭連接結構，且應是平焊法蘭。 內件（花板、支撐圈等）應設計成可襯結構。 所有焊縫必須采用連續(xù)焊接，不允許間斷焊接或者點焊。 設備在設計時應考慮吊裝設施，不得隨意將設備的外部件作吊裝設施使用。 常壓容器殼體按 標準。 壓力容器按 受襯面的焊渣、飛濺物等類似雜物應予以徹底清除。 設備上的機加工、焊接等工序必須在襯里前完成。 按照GB8923標準噴砂，噴砂需達到St2級。 聚四氟乙烯襯里設備受襯后檢驗規(guī)范 四氟板材必須符合ZBG33002規(guī)定。 四氟板材密度宜選用≥2.16g/cm3，且不允許有雜質。 四氟板材的完好性實驗。電壓應≥15KV，探頭緩緩移動，速度≤100mm/s。 四氟板材的鈉化處理. 板襯微孔數(shù)每平方米不超過2個時允許修補。否則，應剔除有微孔的部分。 涂刷膠水前應把活化面的灰塵清理干凈并放置在無灰塵、無污染的專用地點。 二次涂刷膠水的間隔時間≥24小時。 最后一次膠水與焊接時間≥36小時。 焊接前焊條需用特制專用清潔劑清洗。 焊條及焊帶需防放置在專用工具里，保證清潔無污染。 焊槍需用專用焊槍。 襯層外觀應光滑平整，無裂紋。 法蘭翻邊處及其它轉角處色澤應均勻、無泛白現(xiàn)象。 外防腐前需對裸露在外的襯層進行包裝。 三、聚四氟乙烯化學腐蝕性能表 介質 濃度 % 溫度 耐腐性評定 介質 濃度 % 溫度 耐腐性 硫酸 任何濃度 240 耐 溴 任何濃度 65 耐 發(fā)煙硫酸 任何濃度 240 耐 三氟甲烷（氯仿） 任何濃度 240 耐 硝酸 任何濃度 240 耐 四氯 乙烯 任何濃度 240 耐 發(fā)煙硝酸 任何濃度 240 耐 苯胺 任何濃度 240 耐 鹽酸 任何濃度 240 耐 氯胺 任何濃度 240 耐 磷酸 任何濃度 240 耐 苯酚 任何濃度 沸點 耐 氫氟酸 任何濃度 240 耐 丙酮 任何濃度 240 耐 氫氰酸 任何濃度 240 耐 環(huán)已酮 任何濃度 60 耐 亞硫酸 任何濃度 240 耐 醋酸乙醋 任何濃度 240 耐 亞硝酸 任何濃度 240 耐 醋酸丙醋 任何濃度 240 耐 氯酸 任何濃度 240 耐 醋酸丁醋 任何濃度 240 耐 鉻酸 任何濃度 240 耐 醋酸戊醋 任何濃度 240 耐 王水 任何濃度 240 耐 苯二甲酸二丁酯 任何濃度 240 耐 醋酸（乙酸） 任何濃度 240 耐 苯乙胺 任何濃度 240 耐 氫氟化鈉 任何濃度 240 耐 乙醚 任何濃度 240 耐 氫氧化鉀 任何濃度 240 耐 二硫化碳 90 60 耐 氯化鉀 任何濃度 240 耐 過氧化氫 任何濃度 66 耐 四氯化鈦 任何濃度 240 耐 氯化胺 任何濃度 100 耐 次氯酸鈉 任何濃度 240 耐 五氯化磷 任何濃度 93 耐 氟 任何濃度 240 耐 氟 萘 任何濃度 沸點 耐 四、聚四氟乙烯優(yōu)點： 1、 耐高溫——使用工作溫度達250℃。 2、 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。 3、 耐腐蝕——對大多數(shù)化學藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。能夠承受除了熔融的堿金屬，氟化介質以及高于300℃氫氧化鈉之外的所有強酸（包括王水）、強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用。 4、 耐氣候——有塑料中最佳的老化壽命。耐輻照性能和較低的滲透性，優(yōu)異的耐大氣老化性，長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。 5、 高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)最低者。是理想的無油潤滑材料。摩擦系數(shù)低、 自潤性強 ：摩擦系數(shù) 0.04 . 6、 不粘附——異常的表面不粘性：由分子結構特異，表面極性小，對一般的物質不起粘附作用，表面能僅18達因/厘米，是固體材料中一種表面能和表面張力最小的固體材料. 7、 耐絕緣性-不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達1018歐姆?厘米， 介質損耗小，擊穿電壓高，介電強度高，介電強度為30千伏/毫米，在0.1毫米厚的薄膜, 介電強度為100千伏/毫米, 介電強度不隨溫度變化。 8、 不燃性-限氧指數(shù)在90以下。 9、 無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應。 五、聚四氟乙烯用途 高低溫應用：可在 -200 ～ +250 ℃的高低溫范圍內使用，溫和極度 冷工業(yè) 的設備 塔節(jié)，釜 ， 管道，閥門，容器等。 六、防腐蝕應用 ： 1、用于石油、化工、原子能等方面輸送腐蝕性氣體的輸送管、排汽管、蒸汽管和表面防腐蝕材料； 2、軋鋼機高壓油管、飛機液壓系統(tǒng)和冷氣系統(tǒng)的高中低壓管道； 3、精餾塔、熱交換器、釜、塔、槽的襯里、閥門等化工設備； 4、過濾膜、電解隔膜、氣體透析膜等過濾材料。 5、機器、熱交換器、高壓容器、大直徑容器、閥門、泵的槽形法蘭的密封 6、搪玻璃反應鍋、平面法蘭、大直徑法蘭的密封 7、軸、活塞桿、閥門閥桿的密封 8、蝸輪泵密封、拉桿密封 9、機械密封。 七、自潤滑應用 ：廣泛應用于造船、機械、航空、紡織等方面。 載荷方面的應用：由于氟材料的低摩擦系數(shù)是已知固體材料中最低的，因此被廣泛用于直接荷載方面。另外，為了解決有的設備摩擦部分不易加油潤滑，為了克服潤滑油脂被溶劑所溶解，為了適應耐腐蝕耐低溫軸泵的需要，以及為了適應造紙、制藥、食品、紡織等工業(yè)部門避免潤滑油沾污產品的需要，氟 材料已經成為無油潤滑的最理想材料。 1、填充 F4軸承用于化工設備、造紙機械、農業(yè)機械； 2、用于活塞環(huán)、機床導軌、導向環(huán) 3、F4滑塊---由于F4的低摩擦系數(shù)和高承載能力，在土和建筑工程廣泛用作橋梁、隧道、鋼結構屋架、大型化工管道、貯槽的支承滑塊。 F4盆式橡膠支座是一種常用的橋梁支座，隨著技術和材料的發(fā)展，還可用于橋梁施工和架橋轉體等方面。 八、防粘方面的應用 F4在防粘方面的應用占有相當大的比例，這是因為F4不僅有防粘特性而且有耐高低溫優(yōu)良的特性之故。應用于防粘的F4制品主要形式有F4部件或薄片安裝在基體上，F(xiàn)4涂層，復合玻璃漆布和經過熱收縮套在基材上等。被廣泛應用于紡織、食品、造紙等輕工業(yè)方面。