PFA結(jié)構(gòu)與性能:
可熔性聚四氟乙烯PFA可以看作是聚四氟乙烯分子鏈骨架上有少數(shù)碳原子所連接的氟原子被全氟丙氧基所取代的結(jié)果。由于這一取代帶來了如下影響:破壞了原聚四氟乙烯分子鏈的規(guī)整性和對(duì)稱性。全氟丙氧基的體積遠(yuǎn)大于氟原子,增大了分子鏈間距離,并產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)。全氟丙氧基與氟原子共同連接在同一個(gè)碳原子上,不會(huì)引起聚合物產(chǎn)生明顯的極性。以上各影響的綜合結(jié)果是使聚合物分子鏈剛性下降,可以出現(xiàn)熔融態(tài);使聚合物的結(jié)晶能力下降,結(jié)晶度減少,聚合物仍可保持聚四氟乙烯的各種性能??扇坌跃鬯姆蚁㏄FA是乳白色半透明固體,密度2.1-2.17g/cm3,由于側(cè)基與主鏈之間有醚鍵存在,使吸水率略大于聚四氟乙烯,約為0.03%。可熔性聚四氟乙烯拉伸強(qiáng)度接近或略聚四氟乙烯,約為28-30MPa,高溫下的強(qiáng)度保持率聚四氟乙烯,例如在285℃經(jīng)2000h后,拉伸強(qiáng)度、伸長率基本不變,耐彎曲壽命長,可反復(fù)彎折,遠(yuǎn)優(yōu)于聚四氟乙烯,也具有如同聚四氟乙烯的良好的自潤滑性。
PFA應(yīng)用:
可熔性聚四氟乙烯PFA的應(yīng)用領(lǐng)域與聚四氟乙烯相同,但可以比聚四氟乙烯成型出形狀更復(fù)雜的制品。加熱電線申的導(dǎo)體用電阻線,加熱電線繞在列管外,通電后發(fā)熱,比蒸汽加熱列管容易保溫,控制方便,操作簡單又經(jīng)濟(jì)。PFA加熱電線更適合于較短管道的加熱,對(duì)長距離管道因電壓降過大而能耗大。大口徑、長距離管道的加熱保溫目的是降低管道中流體的黏度,為此開發(fā)出表面電流加熱法(SECT),SECT法的原理是交流電的表面效應(yīng)在管道中的應(yīng)用。
薄膜級(jí)PFA--PFA主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè),美國市場(chǎng)80%-85%的PFA用于半導(dǎo)體行業(yè),日本為50%左右,主要用來制作硅片承載器、管道及其配件、半導(dǎo)體零件。隨著高純PFA的開發(fā),PFA在高純半導(dǎo)體管道、藥物加工和超純水等領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大。PFA可通過與織物復(fù)合襯里或旋轉(zhuǎn)成型方法用于大容量貯槽和高純?cè)噭┤萜鞯囊r里。PFA在我國的應(yīng)用時(shí)間已較長,但由于價(jià)格昂貴,加工要求較高,用量有限,目前主要應(yīng)用有:硅片承載器、液體導(dǎo)管及熱收縮管、耐高溫電線、耐腐蝕零件、復(fù)印機(jī)導(dǎo)輥?zhàn)o(hù)套等。PFA保持了PTFE諸多優(yōu)點(diǎn),且有FEP同樣的熱熔流動(dòng)性和用途,而PFA耐熱性和耐應(yīng)力開裂性更優(yōu)于FEP,特別在高溫下的強(qiáng)度PTFE。隨著PFA旋轉(zhuǎn)成型技術(shù)的開發(fā),擴(kuò)大了它在半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用?;瘜W(xué)工業(yè)用的PFA制品有燒杯、燒瓶和洗瓶等實(shí)驗(yàn)室器皿,及反應(yīng)釜、精餾塔、貯槽、管道管配件的襯里、部件等。作為襯里材料PFA?具有與FEP相似的用途,而PFA有更優(yōu)的耐應(yīng)力開裂性、易熔接性和更高的可靠性。PFA制成直管、管接頭、襯套、隔板和管道襯里應(yīng)用,PFA管配件的壁厚薄的為2.38mm,管道襯里層的小厚度為1.27mm。PFA襯里的直管規(guī)格,直徑15-250mm,大長度為5m。PFA大型襯里閥門通徑可達(dá)150一250mm。PFA用于球閥的密封部分、隔膜閥的隔膜及止逆閥的球,離心泵和真空泵的襯里層。閥體的其他部分常用PTFE制作。塔、槽類襯里大型塔、槽類設(shè)備的襯里層可用PFA片,PFA玻璃布復(fù)合片材,及PTFE-PFA-玻璃布三層復(fù)合片材。對(duì)小型塔、槽類設(shè)備主要以PFA的注射成型、傳遞成型、旋轉(zhuǎn)成型及粉末涂層等產(chǎn)品為主,但涂層厚度小于1mm者不適用于高腐蝕性設(shè)備的防腐。
1、PFA的主要用途:
①.適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和器械零件。
②.高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套和化學(xué)容器。
2、成型性能
①.結(jié)晶料,吸濕小。可采用通常得熱塑性塑料得加工方法加工成制品。
②.流動(dòng)性差,易分解,分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度不要超過475度,模具應(yīng)加熱至150-200度,澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力應(yīng)小。
③.半透明粒料,注塑、擠出成型。成型溫度350-400度,475度以上容易引起變色或發(fā)生氣泡。并注意脫模會(huì)較困難。
④.因熔融的材料對(duì)金屬有腐蝕作用,長期生產(chǎn),模具需要電鍍鉻處理。
PFA物料性能
1、 為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結(jié)性增強(qiáng),溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無變化。此種樹脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。
2、長期使用溫度-196--260攝氏度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對(duì)所有化學(xué)品都耐腐蝕,摩擦系數(shù)在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱。
3、其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。
4、其抗蠕變性和壓縮強(qiáng)度均比聚四氟乙烯好,拉伸強(qiáng)度高,伸長率可達(dá)100-300%。介電性好,耐輻射性能。阻燃性達(dá)V0級(jí)。
5、適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件。
6、高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
PFA塑料為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結(jié)性增強(qiáng),溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無變化。此種樹脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件,高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。為少量全氟丙基全氟乙烯基醚與聚四氟乙烯的共聚物。熔融粘結(jié)性增強(qiáng),溶體粘度下降,而性能與聚四氟乙烯相比無變化。此種樹脂可以直接采用普通熱塑性成型方法加工成制品。長期使用溫度-196--260度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對(duì)所有化學(xué)品都耐腐蝕,摩擦系數(shù)在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱。其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。其抗蠕變性和壓縮強(qiáng)度均比聚四氟乙烯好,拉伸強(qiáng)度高,伸長率可達(dá)100-300%。介電性好,耐性能。阻燃性達(dá)V0級(jí)。適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件。高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
PFA性能:PFA原料的主鏈結(jié)構(gòu)賦予其與聚四氟乙烯十分相近的物理機(jī)械特性、化學(xué)性能和電性能等性能,而全氧基側(cè)基增加了鏈的柔性,改善了聚合物的熔體粘度,使其可用一般加工工藝進(jìn)行熱塑加工。在PFA原料聚單體所占比例很小,所以它的熔點(diǎn)比FEP樹脂高,要超過300度才熔融。PFA塑料具有自熄性,是不燃物質(zhì)。
PFA樹脂的電性能與聚四氟乙烯、FEP樹脂相似,可作為優(yōu)良的高頻絕緣材料。
PFA粉末擠塑的薄膜無色,基本上是透明的,而較厚的薄片是半透明的,耐候性、耐大氣老化性好,可在戶外長期使用。
PFA原料的摩擦系數(shù)是0.236,PFA材料的摩擦系數(shù)是0.08,聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)接近于0。
PFA樹脂摩擦系數(shù)雖大于FEP和PTFE,但仍可適用于某些防粘用途。常溫下PFA原料的物理機(jī)械性能與聚四氟乙烯樹脂十分相似,它可在聚四氟乙烯應(yīng)用的溫度范圍內(nèi)使用,所以將PFA樹脂和FEP樹脂比較,物理機(jī)械性能也較接近,但提高溫度后兩者的差別就較大,PFA原料高溫時(shí)強(qiáng)度要比FEP好。耐應(yīng)力開裂性能顯著優(yōu)于FEP。