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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:

  • 密度高,尺寸稳定性好,

  • 可承受较宽的温度范围,

  • 具有塑性,

  • 强度良好,

  • 耐潮湿,

  • 表面黏附性低,具有自洁能力,

  • 耐紫外线和电离辐射,

  • 耐磨损和磨粒作用,

  • 生物惰性,

  • 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:

  • 电线绝缘层、软管、管材、各种容器和钓线,

  • 无纺不燃材料、工业织物和防护薄膜,

  • 耐热膜片、轴承和汽车零部件,

  • 泵站和搅拌设备零件、阀门及给水系统部件,

  • 电缆装置和电容器部件,

  • 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:

  • 模压烧结需要昂贵设备,

  • 加工材料时需要强力排风,

  • 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:

  • F4——密度最高、孔隙少、疏水,可耐受最高+260°C的温度。

  • 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。

  • 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。

  • 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。

各类氟塑料的典型主要性能
性能F2F3F4F40
比重(千克/立方米)17802090-21602150-22401700
破坏应力,兆帕拉伸44-4535-4316-3527-50
压缩-55-6010-1250
弯曲-60-8014-1834
温度,°C熔融150-175210-215270-327265-275
玻璃化-30…-2050127-90
分解400320425400
工作范围-45…+150-195…+190-260…+260-200…+200
体积电阻率(欧姆·米)1010-10131015-10171017-10181016

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:

  • 氟塑料板。尺寸1000×1000毫米、厚1毫米的板材重2.5千克。

  • 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。