聚四氟乙烯微孔薄?/p>
一、引言
自美国杜邦公?/p>
(Dupont)1945
年开始生产聚四氟乙烯以来,至今已?/p>
61
年历
史。现在作?/p>
PTFE
的重要产品聚四氟乙烯微孔薄膜应用十分广泛,拓展的领域
从生物工程到服装行业?/p>
从机械工业到石化?/p>
在环保行业中不仅可用于水处理?/p>
?/p>
,而且还可用于空气的微粒净化。可以说它的应用范围还是比较广泛的?/p>
二、聚四氟乙烯的特?/p>
1
、分子结构特?/p>
聚四氟乙烯的优异性能是由其分子结构所决定的。聚四氟乙烯的分子由
c
?/p>
F
两种元素以共价键相结合,
C
?/p>
F
键键能较高,要断开
C
?/p>
F
键需要较大的键能?/p>
因此聚四氟乙烯具有高度的稳定性,
不易发生化学反应?/p>
虽然聚四氟乙烯和聚乙
烯都是直链型高分子,
且链骨架都由碳原子组成,
但氟原子和氧原子在碳原子?/p>
围所起的作用是不同的。氟原子的范德华半径?/p>
O
?/p>
136nm
明显大于氢原子范?/p>
华半?/p>
O.11-0.12nm
?/p>
与聚乙烯相比聚四氟乙烯中未成链原子间有较强的排斥力,
这就使得聚四氟乙烯的大分子采用螺旋构型,而不是聚乙烯的平面全反式构型?/p>
由于氟原子的范德华半径较大引起氟原子之间的排斥力较大?/p>
这使得聚四氟乙烯
大分子链的转动势垒要比聚乙烯大得多,
所以可以预料聚四氟乙烯链的柔曲性要
比聚乙烯链小。这使聚四氟乙烯具有很高的熔点和很高的熔融粘度?/p>
2
、化学稳定?/p>
聚四氟乙烯每个碳原子连接的两个氟原子空间结构上对称,
整个分子无极?/p>
c
?/p>
F
键的键能高且稳定?/p>
分子为螺旋形构型?/p>
c
?/p>
c
主分子链完全?/p>
F
原子所遮蔽所
以,聚四氟乙烯具有极其优异的化学稳定性,被称为“塑料之王?/p>
,水及各种有
机溶剂都不能使其产生溶解或溶涨?/p>
强酸?/p>
强碱?/p>
强氧化剂即使在高温时也不?/p>
对聚四氟乙烯起作用,
其耐化学腐蚀性甚至超过一些贵金属?/p>
只有
F
元素本身?/p>
熔融的碱金属或碱金属的络合物才能对它有侵蚀作用?/p>
3
、热性能
聚四氟乙烯具有优良的耐高温、耐低温性能,熔点为
327
摄氏度,分解温度?/p>
415
摄氏度可?/p>
200
一
260
℃范围内长期使用。但聚四氟乙烯的一大缺点是在高
?/p>
F
的不流动性?/p>
“。它在熔点以上时不会从高弹态转变到粘流态,即使升温?/p>
分解温度也不流动?/p>
这就使它不能能采用一般热塑性材料的成型方法?/p>
聚四氟乙
烯的导热系数较低,导热性能较差?/p>
4
、力学性能
由于聚四氟乙烯的分子链是非极性的?/p>
大分子之间的相互吸引力小?/p>
大分子链?/p>
支链且刚性较大,
缠结很少?/p>
使得聚四氟乙烯宏观上力学性能表现不佳?/p>
聚四?/p>
乙烯具有较好的延展性,
结晶度较低时?/p>
其延展性较好?/p>
聚四氟乙烯的最佳刚?/p>
所对应的结晶度?/p>
75
?/p>
80
%,高于这个结晶度则聚四氟乙烯的耐蠕变性随结晶