氟塑料的比重:种类及性能
氟塑料(消费者更熟悉的名称是“特氟龙”)由美国Kinetic Chemicals公司于1938年发现。化学家罗伊·普朗克特偶然发现,当气态四氟乙烯被加压装入钢瓶后,会在聚合过程中形成具有独特性能的白色粉末。
氟塑料的性能和应用领域
这种材料最初因独特的介电性能而受到重视,此外还具有以下特点:
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密度高,尺寸稳定性好,
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可承受较宽的温度范围,
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具有塑性,
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强度良好,
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耐潮湿,
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表面黏附性低,具有自洁能力,
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耐紫外线和电离辐射,
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耐磨损和磨粒作用,
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生物惰性,
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易于加工。
这些性能使其可用于多个领域。氟塑料广泛应用于日常用品、食品工业、汽车制造和医疗等行业,可制成许多常见产品,包括:
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电线绝缘层、软管、管材、各种容器和钓线,
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无纺不燃材料、工业织物和防护薄膜,
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耐热膜片、轴承和汽车零部件,
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泵站和搅拌设备零件、阀门及给水系统部件,
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电缆装置和电容器部件,
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输送化学活性介质的高压管道及其他制品。
在允许的使用条件下,氟塑料化学性质稳定,正常使用通常较安全,但不得超过具体牌号的工作温度。其缺点包括:
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模压烧结需要昂贵设备,
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加工材料时需要强力排风,
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超过温度上限后,聚合物会产生危害人体健康的分解物。
氟塑料的种类
按聚合物链中的单体数量和分子大小,可将这种聚合物分为若干牌号。氟塑料的比重(密度)随类型不同为1700至2240千克/立方米,主要类型包括:
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F4——密度最高、孔隙少、疏水,可耐受最高+260°C的温度。
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F3——化学和热稳定性低于F4,但密度更高;它可以熔融,因此更便于浇铸和压制,与金属黏附性好,常用作防腐涂层。
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F2——耐磨、不含增塑剂、强度高,用于侵蚀性介质以及管材和容器生产。
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F40——强度高,耐沸腾酸和部分溶剂,不燃,并能阻隔紫外线和辐射。
| 性能 | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| 比重(千克/立方米) | 1780 | 2090-2160 | 2150-2240 | 1700 | |
| 破坏应力,兆帕 | 拉伸 | 44-45 | 35-43 | 16-35 | 27-50 |
| 压缩 | - | 55-60 | 10-12 | 50 | |
| 弯曲 | - | 60-80 | 14-18 | 34 | |
| 温度,°C | 熔融 | 150-175 | 210-215 | 270-327 | 265-275 |
| 玻璃化 | -30…-20 | 50 | 127 | -90 | |
| 分解 | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| 工作范围 | -45…+150 | -195…+190 | -260…+260 | -200…+200 | |
| 体积电阻率(欧姆·米) | 1010-1013 | 1015-1017 | 1017-1018 | 1016 | |
氟塑料可制成多种形状,包括圆片、板材、薄板、薄膜、棒材、颗粒和粉末。
最常见的形式包括:
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氟塑料板。尺寸1000×1000毫米、厚1毫米的板材重2.5千克。
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氟塑料棒便于作为制造各种零件的半成品。长度1000毫米、直径10毫米的棒材参考重量为0.18千克。
常见问题解答
1立方米氟塑料有多重?
根据牌号不同,1立方米氟塑料约重1700-2240千克。F4/PTFE通常采用约2150-2240千克/立方米的范围。
为什么氟塑料比许多塑料重?
氟塑料因聚合物的化学组成和结构而具有较高密度,所以比聚乙烯、聚丙烯及许多其他塑料更重。
氟塑料可以加热到工作温度以上吗?
不可以。氟塑料过热时可能分解并释放危险产物,因此必须遵守具体牌号的工作温度范围。