聚四氟乙烯防腐蝕產(chǎn)品的歷史沿革
化工生產(chǎn)廠在一定的溫度和壓力條件下進行，工藝要求嚴格，所涉原料有各種氣體、液體、固體，物性千差萬別，需要各種類型的生產(chǎn)設備。但是這些與介質(zhì)接觸的設備在生產(chǎn)中每時每刻都被腐蝕，從而嚴重地制約了化工等工業(yè)的發(fā)展。在科技不發(fā)達情況下，人們總是在金屬中尋找抗腐劑。但這些設備往往體重，不能解決大量的腐蝕問題。之后，人們才開始摸索用非金屬來替代金屬。塑料先在我國得到應用的是聚四氟乙烯，接著聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚全氟乙丙稀等氟塑料以及聚乙烯、聚丙烯、ABS等熱塑性塑料接踵。
隨著科技進步，傳統(tǒng)耐蝕非金屬材料制防腐蝕設備發(fā)展日益完善，新型耐蝕非金屬材料制品不斷涌現(xiàn)。在采用新技術、新材料開發(fā)防腐蝕新產(chǎn)品的浪潮中，聚四氟乙烯防腐蝕產(chǎn)品一枝秀，迅速發(fā)展。聚四氟乙烯（簡稱PTFE）具有高度化學穩(wěn)定性，他能耐幾乎所有的常用強腐蝕、氫氧化性化學物質(zhì)，同時還具有耐高溫的特點，所以它是一種理想的防腐蝕材料。通過加工成型工藝的研究，聚四氟乙烯防腐蝕產(chǎn)品在工業(yè)中的應用愈來愈廣泛了。
聚四氟乙烯防腐蝕產(chǎn)品可以替代大量合金材料制品，增加設備工作能力，減少停工維修，是一種很有開發(fā)潛力的耐腐蝕產(chǎn)品。
關于提高聚四氟乙烯材料切削加工質(zhì)量的研究
針對聚四氟乙烯材料在機械加工中的切削力小、導熱系數(shù)低、熱膨脹系數(shù)較大、熔點低的工藝特點，研究了聚四氟乙烯材料在幾種常用機械加工工藝中出現(xiàn)的難點及問題，提出了能有效提高聚四氟乙烯乙烯材料切削加工質(zhì)量的方法。
聚四氟乙烯；機械加工；切削方法
聚四氟乙烯（Polyterafluoroethlene，簡稱PTFE），由于其良好的化學穩(wěn)定性，耐腐蝕性、密封性，阻燃性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的耐力等特性，在在石油化工、電子電氣、、航空、航天、機械等多領域得以廣泛應用[1]。通常情況下，聚四氟乙烯材料的切削加工可在常用的金屬切削機床上進行，但與金屬材料切削加工相比，其加工規(guī)范性還不是很完善，它的可切削性、切削規(guī)律、結(jié)構和切削量均與金屬材料的加工有所不同，采用用傳統(tǒng)的加工工藝和工裝加工往往達不到產(chǎn)品的設計精度要求。本文主要針對聚四氟乙烯乙烯材料性能特點，對聚四氟乙烯材料的切削加工特點及其改善措施進行了研究探討。
1.聚四氟乙烯材料切削工藝特點及切削參數(shù)的選取 聚四氟乙烯材料的剛度、硬度、強度都相對較小，其拉伸強度為21-28MPa，彎曲強度為11-14MPa，伸長率為250%-300%。在應力長期作用下會變形，過載時容易出現(xiàn)蠕象。由于聚四氟乙烯以上性能特點，導致其在切削加工時具有特的工藝特點。
1.1聚四氟乙烯材料的切削工藝特點
（1）切削力小。由于聚四氟乙烯剛度、強度、硬度均較低，在相同的切削條件下，切削45鋼的主切削力是切削聚四氟乙烯材料的14-20倍[2]。
（2）聚四氟乙烯材料具有較小的導熱系數(shù)，僅為0.27W/M·K-1，加之較低的耐熱溫度，其耐熱溫度僅為250℃。若切削量過大、切削速度較高，工件的切削溫度則會升高，會使聚四氟乙烯材料發(fā)生軟化，甚至出現(xiàn)熔化、焦化和“粘刀”現(xiàn)象。
（3）聚四氟乙烯具有較大的熱膨脹系數(shù)，因此聚四氟乙烯材料在切削過程中會因摩擦產(chǎn)生較大的熱量，容易和工件的局部過熱，從而導致聚四氟乙烯工件受熱發(fā)生彈性變形，終影響聚四氟乙烯材料工件的表面質(zhì)量和尺寸精度。
（4）相對于金屬材料，聚四氟乙烯的彈性模量很低，當切削加工進給量過大或轉(zhuǎn)速過快時，較大的加工摩擦力以及施加給工件的力共同作用，導致聚四氟乙烯工件產(chǎn)生較大的變形，從而影響聚四氟乙烯工件的加工精度。
1.2聚四氟乙烯材料切削參數(shù)的合理選取
（1）材料的選擇 聚四氟乙烯材料在切削時，材料一般為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速鋼等。相對于而言，工件材料的硬度較低，因此的硬度對于聚四氟乙烯材料工件的加工質(zhì)量影響不大。
（2）的幾何參數(shù) 前角：對于聚四氟乙烯材料，由于工件材料強度、硬度較低，應選取相對較大的前角，從而減小切削力并降低切削熱。 后角：聚四氟乙烯材料硬度、強度低，塑性越大，因此在機械加工時應選擇較大的后角，從而減小和聚四氟乙烯工件之間的摩擦力，進而降低工件的局部過熱現(xiàn)象，提高工件表面的加工質(zhì)量。
（3）切削參數(shù)的選取 由于聚四氟乙烯材料強度低、硬度小，相對于金屬制品而言，在切削加工時可以選擇相對較大的切削量和較高的切削速度，但聚四氟乙烯的導熱系數(shù)低，且具有較高的熱膨脹系數(shù)大，在較大的進給量和較高的切削速度下又容易發(fā)生局部過熱引起的變形、焦化等現(xiàn)象。因此為了提高聚四氟乙烯材料的加工質(zhì)量及加工精度，在一定加工效率的前提下，應盡量選取較小的切削量和較低的切削速度。
聚四氟乙烯，主要是做添加劑使用。可以添加到其他塑料，油墨，涂料，或者直接當潤滑劑使用。
細粉一般是模壓工藝加工成固體成品，細粉可以填充其他增強劑來使用，一般以細粉為基礎料填充銅粉，碳纖維，石墨，玻璃纖維等等，當然細粉也可以直接單純的做成品。
中粒度一般是模壓工藝加工成固體成品，中粒度細度不過，一般是單做成品，不填充增強劑。
微分生產(chǎn)（成品）:油墨，潤滑劑，涂料
細粉生產(chǎn)（成品）：填充增強劑后生產(chǎn)出，耐磨墊圈，活塞環(huán)，機械零件，耐高壓高溫塑料零件密封等
中粒度生產(chǎn)（成品）：閥座密封圈，耐腐蝕零件，絕緣墊圈零件。
聚四氟乙烯蠟粉作為添加劑在印刷油墨
提高油墨的耐摩擦性；表面更光滑；改善滑爽性；減少印刷過程中對機械堵塞；在油墨生過程中直接添加；
在油墨生過程中直接添加；建議添加量0.1%~3%；
應用：平版印刷，凹版印刷，熱固著油墨；膠版單張紙油墨，金屬油墨，UV油墨
聚四氟乙烯微粉是白色，細小粒子，由低分子量聚四氟乙烯制備，主要作為塑料、油墨、涂料、潤滑油（脂）中的添加劑使用，改善基體材料的不粘性和耐磨性。 微粉的分子量一般是高分子量四氟乙烯的1/100，較低的分子量也是微粉不適合高分子量四氟乙烯的模壓以及燒結(jié)工藝，因為由其制得的產(chǎn)品不具備強度。而低分子量的聚四氟乙烯，可以很好地與基體材料混合，從而賦予基體材料一定的四氟乙烯的特性。而高分子量的四氟乙烯會出現(xiàn)纖維化，以及聚并的粒子不易分散，不能夠作為添加劑使用添粉，基體材料的性能會有所改變。在熱塑性塑料，彈性體以及熱固性塑料中， 可以提高材料的耐磨性，不粘性，降低表面摩擦系數(shù)。
在油脂中，潤滑性以及快速潤滑性有所加強，尤其是在高溫，高負荷的場合下。 在油墨中，尤其在油墨中，可以幫助提高表面度，增加耐磨性，減少堵塞。 在不粘涂料和耐磨涂料中，提高涂層的不粘性，降低摩擦系數(shù)，提高防腐性，耐磨性。
聚四氟乙烯乳液和粉末的應用：
可用于棒、管、板、電纜料、生料帶等材料的制作，經(jīng)二次加工還可制成薄板、薄膜及各種異型制品，還可用作、稠化劑。
可作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。
可推壓成型制成薄壁管、細棒材、異型棒材、電線電纜絕緣層、滾壓成薄帶作管道絲扣密封材料。
用于機械、電子、化工等工業(yè)，用于噴涂、浸漬等。
用于制浸漬涂料。
可制成棒、板、管材、薄膜及各種異型制品，用于航天、化工、電子、機械、等領域。
可制成高絕緣性電器零件、耐高頻電線電纜包皮、耐腐蝕化學器皿、耐高寒輸油管、等。
用于電池、纖維布等。
聚四氟乙超細微粉可以單作固體潤滑劑使用，也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。
聚四氟乙烯管是使用的柱塞工擠出管，采用特殊加工工藝，使鋼管和塑料管緊密結(jié)合，能承受正壓1.6Mpa，負壓：77Kpa；可在－60℃～+260℃內(nèi)正常使用，具有可靠優(yōu)良的耐腐蝕性。輸送高溫下的強腐蝕性氣、液體，這是其它管道所不能代替的。
聚四氟乙烯管用途導線絕緣護套，腐蝕性流體介質(zhì)管道、各種高頻率下使用的電絕緣零件等。
聚四氟乙烯管特點
聚四氟乙烯(PTFE)具有極優(yōu)的化學穩(wěn)定性，能耐所有強酸、強堿、強氧化劑，與各種有機溶劑也不發(fā)生作用。PTFE使用溫度范圍較廣，常壓下可以長期應用于-180℃~250℃，在250℃高溫下處理1000h后，其力學性能變化很小。PTFE具有很低的摩擦因數(shù)，是一種良好的減摩，自潤滑材料，其靜摩擦系數(shù)小于動摩擦系數(shù)，因此用以制作軸承有啟動阻力小，運轉(zhuǎn)平滑的優(yōu)點。由于PTFE性，耐熱及不吸水，因此又是一種優(yōu)良的電絕緣材料。還具有優(yōu)良的耐老化性，不黏性及不燃性。
聚四氟乙烯制成的棒材、管材、薄膜、軸承、墊圈、閥門等各種異型材和零件，廣泛應用于機械、化工、航空、電氣電子、工業(yè)、科技、醫(yī)療衛(wèi)生及電絕緣等領域。
聚四氟乙烯管特點：
聚四氟乙烯模壓管(PTFE)具有極優(yōu)的化學穩(wěn)定性，能耐所有強酸、強堿、強氧化劑，與各種有機溶劑也不發(fā)生作用。PTFE使用溫度范圍較廣，常壓下可以長期應用于-180℃~250℃，在250℃高溫下處理1000h后，其力學性能變化很小。PTFE具有很低的摩擦因數(shù)，是一種良好的減摩，自潤滑材料，其靜摩擦系數(shù)小于動摩擦系數(shù)，因此用以制作軸承有啟動阻力小，運轉(zhuǎn)平滑的優(yōu)點。由于PTFE性，耐熱及不吸水，因此又是一種優(yōu)良的電絕緣材料。還具有優(yōu)良的耐老化性，不黏性及不燃性。
聚四氟乙烯管，廣泛應用于機械、化工、航空、電氣電子、工業(yè)、科技、醫(yī)療衛(wèi)生及電絕緣等領域。
聚四氟乙烯生料帶（PTFE生料帶）是一種耐腐蝕、耐高溫的優(yōu)良密封材料，可用于水管、腐蝕性流體輸送管材、蒸氣管路接頭的密封材料。
生產(chǎn)工藝及特性
又稱密封帶，止泄帶。是由聚四氟乙烯分散樹脂經(jīng)糊狀擠出、壓延而成的不含任何添加劑的帶狀制品。呈白色、表面光滑，質(zhì)地均勻，具有的耐熱性、耐腐蝕性，并且自粘性、貼合性好，有很好的密封性。可廣泛用于純氧、煤氣、強氧化劑、強腐蝕性介質(zhì)和高溫蒸汽等管道螺紋絲口密封以及泵、閥、設備形狀復雜的填充密封。
聚四氟乙烯生料帶具有很多優(yōu)良的性能。諸如很低的摩擦系數(shù)、不粘的表面性、寬廣的使用溫度范圍-180℃-260℃、優(yōu)良的耐老化及耐化學腐蝕性能等等。
膨體聚四氟乙烯生料帶采用聚四氟乙烯作原料，它具有微細長纖維和節(jié)組成的網(wǎng)狀膨體結(jié)構。膨體聚四氟乙烯生料帶并具有韌性好、縱向強度高、橫向易于變形的特點。它是盤更及螺紋上密封的理想材料。但它不能在與高濃度氧氣或液氧相接觸的場合使用。膨體聚四氟乙烯生料帶主要用作盤更及螺紋口密封。
聚四氟乙烯生料帶性質(zhì)：
化學
絕緣性：不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達1018歐姆·厘米，介質(zhì)損耗小，擊穿電壓高。
耐高低溫性：對溫度的影響變化不大，溫域范圍廣，可使用溫度-190~260℃。
自潤滑性：具有塑料中小的摩擦系數(shù)，是理想的無油潤滑材料。
表面不粘性：已知的固體材料都不能粘附在表面上，是一種表面能小的固體材料。
耐大氣老化性，耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。
不燃性：限氧指數(shù)在90以下。
物理
聚四氟乙烯的機械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。
現(xiàn)實際應用中，許多用液態(tài)生料帶取代固體生料帶，液態(tài)生料在管路螺紋密封劑具有粘接強度高、密封性好、耐腐蝕、耐高溫、耐老化等特點.精密過濾裝置，安裝快速，是目前的螺紋密封劑。
聚四氟乙烯生料帶應用廣泛用于消防、造船、天然氣、自來水、儀表、空調(diào)、氣管、油管、液壓管等工業(yè)民用管路螺紋密封與鎖固。
聚四氟乙超細微粉可以單作固體使用，也可以作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。與塑料或橡膠混合時可用各種典型的粉末加工方法，如共混等，加入量為5～20%，在油和油脂中添加聚四氟乙烯微粉，可降低摩擦系數(shù)，只要加百分之幾，可提高潤滑油的壽命。其分散液還可作脫模劑。聚四氟乙烯微粉，主要是做添加劑使用?？梢蕴砑拥狡渌芰?，油墨，潤滑劑，涂料，或者直接當潤滑劑使用。
絕緣類
1.電線電纜的C級絕緣材料；2.雙水內(nèi)冷汽輪發(fā)電機定子和轉(zhuǎn)子引水管和熱電偶的護套；3.高頻、頻通訊設備和的微波絕緣材料；4.印刷線路基板及馬達、變壓器（含氣體變壓器）絕緣材料；5.空調(diào)、電子爐、各種加熱器及六氟化硫斷路器的絕緣材料
一、聚四氟乙烯油封材點
聚四氟乙烯(PTFE)又名或塑料王，是四氟乙烯單體的共聚物，它具有下列優(yōu)點：
(1)化學穩(wěn)定性：幾乎所有的化學抗性，強酸、強堿或強氧化劑及等對它均不起作用。
(2)熱穩(wěn)定性：裂解溫度在400℃以上。因此，聚四氟乙烯能夠在-200℃～300℃溫度范圍內(nèi)正常工作。
(3)減摩性：聚四氟乙烯材料磨擦系數(shù)低，僅0.02，是橡膠的1/40。
(4)自潤滑性：聚四氟乙烯材料表面具有的自潤滑性，幾乎所有粘性物質(zhì)均不能粘附到它的表面上去。
二、聚四氟乙烯油封填充改性
純聚四氟乙烯不耐磨，要使它具有實用性，必需對它填充改性處理。我們采用二種方法：一種是無機物填充改性，在聚四氟乙烯里加入玻璃纖維、碳素纖維、石墨、二硫化鉬等。另一種是有機物填充改性，在聚四氟乙烯里加入聚苯脂、聚苯硫醚等(適用于凈水、食品，藥品密封)。通過填充改性使聚四氟乙烯耐磨性能提高了2000倍，又增加了鋼性、導熱性，使油封達到高壽命要求。
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，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-80--260度，有的耐化學腐蝕性，對所有 化學品都耐腐蝕，耐磨高潤滑，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 度均比聚四氟乙烯好，拉伸強度高，伸長率可達100-300％。介電性好，耐輻射性能；
5、害：具有生理惰性，可植入人體內(nèi) ；
產(chǎn)品特點：
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，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-80--260度，有的耐化學腐蝕性，對所有化學品都耐腐蝕，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度均比聚四氟乙烯好，拉伸強度高，伸長率可達100-300%。介電性好，耐輻射性能。阻燃性達V0級。
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，防腐設備、密封材料、泵閥襯套，和化學容器
的共聚物。熔融粘結(jié)性增強，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-80--260度，有的耐化學腐蝕性，對所有化學品都耐腐蝕，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度均比聚四氟乙烯好，拉伸強度高，伸長率可達100-300%。介電性好，耐輻射性能。阻燃性達V0級。
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。
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