聚四氟乙烯
聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene,簡(jiǎn)寫為PTFE),俗稱“塑料王”,是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物。 白色蠟狀、半透明、耐熱、耐寒性優(yōu)良,可在-180~260oC長(zhǎng)期使用。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn),幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí),聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn),它的摩擦系數(shù)極低,所以可作潤(rùn)滑作用之余,亦成為了易清潔水管內(nèi)層的理想涂料。
性質(zhì)與穩(wěn)定性:
1. 常溫常壓下穩(wěn)定,避免濕,熱,高溫?zé)o真正熔點(diǎn),450℃以上慢慢分解,直接變?yōu)闅怏w。在327℃時(shí),機(jī)械強(qiáng)度突然消失。不溶于任何溶劑。除了能與熔融的堿金屬起反應(yīng)外,不受任何物質(zhì)的侵蝕,即使在氫氟酸、王水或發(fā)煙硫酸、氫氧化鈉中煮沸,也不起任何變化。
2. 白色、無臭、無味、的粉狀物,俗稱“塑料王”。具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。耐高溫,使用工作溫度達(dá)250℃。耐低溫,低溫下具有良好的機(jī)械韌性,即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長(zhǎng)率。耐腐蝕,對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑表現(xiàn)出惰性,能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。耐候性好,有塑料中的老化壽命。高潤(rùn)滑,是固體材料中摩擦系數(shù)者。不黏附,是固體材料中表面張力小者,不黏附任何物質(zhì)。害,具有生理惰性,作為人工血管和臟器長(zhǎng)期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
合成方法:
工業(yè)上采用懸浮聚合法或乳液聚合法生產(chǎn)。
1.單體四氟乙烯的制備
工業(yè)上以三氯甲烷為原料,用無水氫氟酸使三氯甲烷氟化,反應(yīng)溫度在65oC以上,用五氯化銻為催化劑,后用熱裂法制成四氟乙烯。也可用鋅在高溫下與四氟二氯乙烷作用制得四氟乙烯。
2.聚四氟乙烯的制備
在搪瓷或不銹鋼聚合釜中,以水為介質(zhì),過硫酸鉀為引發(fā)劑,全氟羧酸銨鹽為分散劑,氟碳化合物為穩(wěn)定劑,四氟乙烯經(jīng)氧化還原聚合而制得聚四氟乙烯。
將各種助劑加入反應(yīng)釜中,四氟乙烯單體以氣相進(jìn)入聚合釜,調(diào)節(jié)釜內(nèi)溫度至25℃,然后加入一定量的活化劑(偏重亞硫酸鈉),通過氧化還原體系進(jìn)行引發(fā)聚合。聚合過程中不斷補(bǔ)加單體,保持聚合壓力0.49~0.78MPa,聚合后所得到的分散液用水稀釋至一定濃度,并調(diào)節(jié)溫度到15~20oC,用機(jī)械攪拌凝聚后,經(jīng)水洗、干燥,即得本品為細(xì)粒狀樹脂。
聚四氟乙烯 應(yīng)用:
1.用于電氣工業(yè),在航天、航空、電子、儀表、計(jì)算機(jī)等工業(yè)中用作電源和信號(hào)線的絕緣層、耐腐、耐磨材料可制薄膜、管板棒、軸承、墊圈、閥門及化工管道、管件、設(shè)備容器襯里等。
2.用于電器、化工、航空、機(jī)械等領(lǐng)域代替石英玻璃器皿應(yīng)用于原子能、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體等行業(yè)的超純化學(xué)分析和貯存各種酸、堿、有機(jī)溶劑可制成高絕緣性電器零件、耐高頻電線電纜包皮、耐腐蝕化學(xué)器皿、耐高寒輸油管、人工器官等可作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等的添加劑。
3.本品耐高溫、耐腐蝕,具有優(yōu)良的電絕緣性、耐老化,吸水性小、自潤(rùn)滑性能優(yōu)異,是一種適用于各種介質(zhì)的通用型潤(rùn)滑性粉末,可快速涂抹形成干膜,以用作石墨、鉬和其他無機(jī)潤(rùn)滑劑的代用品。適用于熱塑性和熱固性聚合物的脫模劑,承載能力優(yōu)良。在彈性體和橡膠工業(yè)以及防腐中廣泛使用。
4.用作環(huán)氧樹脂的填充劑,提高環(huán)氧膠黏劑的耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性。
5.主要用作粉餅的黏結(jié)劑和填充劑。