隔膜泵的優(yōu)質(zhì)材料-聚四氟乙烯

部分讀者對(duì)隔膜泵內(nèi)部材料選擇有些疑惑，下面讓上海民泉帶你了解隔膜泵常用的材料-聚四氟乙烯。
一、聚四氟乙烯（PTFE）概述：

聚四氟乙烯（英文縮寫為Teflon或PTFE或傳說中的F4材料），它被美譽(yù)為“塑料王”。中文商品名“鐵氟龍”、“特氟隆”、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等這些都是“Teflon”的音譯。

聚四氟乙烯是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性(是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能佳材料之一。除熔融金屬鈉和液態(tài)氟外，能耐其它一切化學(xué)藥品的腐蝕，在王水中煮沸也不起變化。廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的)、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力、耐溫優(yōu)異（能在+260℃至-190℃的溫度下長期工作）。聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑。聚四氟乙烯它本身對(duì)人沒有毒性，但是在生產(chǎn)過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認(rèn)為可能具有致癌作用。

聚四氟乙烯的產(chǎn)生解決了我國化工、石油、制藥等領(lǐng)域的許多問題。聚四氟乙烯密封件、墊圈、墊片. 聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂模塑加工制成。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學(xué)腐蝕與的特點(diǎn)，它已被廣泛地應(yīng)用作為密封材料和填充材料。

用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應(yīng)用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達(dá)、高頻通訊器材、無線電器材等。分散液可用作各種材料的絕緣浸漬液和金屬、玻璃、陶器表面的防腐圖層等。各種聚四氟圈、聚四氟墊片、聚四氟盤根等廣泛用于各類防腐管道法蘭密封。此外，也可以用于抽絲，聚四氟乙烯纖維——氟綸（國外商品名為特氟綸）。

二、聚四氟乙烯在隔膜泵產(chǎn)品及其它行業(yè)的應(yīng)用：

隔膜泵產(chǎn)品里，用聚四氟乙烯做成密封圈、密封球、隔膜片等配件產(chǎn)品；在閥門行業(yè)大多做襯里的材料，它在耐腐蝕性能上是替代不銹鋼產(chǎn)品的好選擇。相比不銹鋼產(chǎn)品，聚四氟乙烯產(chǎn)品不僅價(jià)格便宜，而且耐腐蝕性能更優(yōu)，壽命更長。

聚四氟乙烯其他使用行業(yè)：有化工、石化、煉油、氯堿、制酸、磷肥、制藥、農(nóng)藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有機(jī)合成、有色冶煉、鋼鐵、原子能及高純產(chǎn)品生產(chǎn)（如離子膜電解），粘稠物料輸送與操作，衛(wèi)生要求高度嚴(yán)格的食品、飲料等加工生產(chǎn)部門。

三、聚四氟乙烯化學(xué)性質(zhì)：

聚四氟乙烯相對(duì)分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬，高的達(dá)一千萬以上，一般為數(shù)百萬（聚合度在104數(shù)量級(jí)，而聚乙烯僅在103）。一般結(jié)晶度為90～95％，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由于氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個(gè)螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí)，形成13／6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15／7螺旋。

雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ／mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí)，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時(shí)的失重速率（％）每小時(shí)分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2?？梢?，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。

力學(xué)性能：它的摩擦系數(shù)極小，僅為聚乙烯的1／5，這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。

聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能，全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。

耐化學(xué)腐蝕和耐候性 除熔融的堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學(xué)試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶于所有的溶劑，只在300℃以上稍溶于全烷烴（約0.1g／100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對(duì)氧、紫外線均極穩(wěn)定，所以具有優(yōu)異的耐候性。

電性能：聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。

耐輻射性能，聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射后引起降解，高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。

聚合：聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的，用以分散反應(yīng)熱，并便于控制溫度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2壓力下進(jìn)行，可用無機(jī)的過硫酸鹽、有機(jī)過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時(shí)放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。

四、聚四氟乙烯的物理特性：

1、耐高溫：使用工作溫度達(dá)250℃。

2、耐低溫：具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。

3、耐腐蝕：對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。

4、耐氣候：有塑料中佳的老化壽命。

5、高潤滑：是固體材料中摩擦系數(shù)低者。具有塑料中小的摩擦系數(shù)，是理想的無油潤滑材料。

6、不粘附：是固體材料中小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)。

7、無毒害：具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。

8、絕緣性：不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達(dá)1018歐姆?厘米，介質(zhì)損耗小，擊穿電壓高。

9、抗老化，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。

10、不燃性：限氧指數(shù)在90以下。

五、以聚四氟乙烯做材料的產(chǎn)品：

1、防腐類(1)管道及配件：純聚四氟乙烯管；聚四氟乙烯內(nèi)襯管；外纏玻鋼鋼管；鋼復(fù)合法蘭；(2)化工容器內(nèi)襯：聚四氟乙烯內(nèi)襯釜；聚四氟乙烯內(nèi)襯槽；聚四氟乙烯內(nèi)襯塔；(3)熱交換器；(4)波紋伸縮管；(5)閥門及泵的主要部件；(6)鋼絲增強(qiáng)滿壓軟管；(7)過濾材料。

聚四氟乙烯膜經(jīng)過縱橫雙向拉伸內(nèi)大量氣孔，是一種新材料，將它與其他織物復(fù)合，即可制成煙塵固相防腐過濾袋或良好的防水透氣、防風(fēng)得暖的雨具運(yùn)動(dòng)服、防寒服、特種防護(hù)服和輕便帳篷，制藥用空氣壓縮空氣、各種溶劑的無菌過濾及電子工業(yè)中高純氣體的過濾。

2、密封類：(1)靜密封：夾層墊片；坐料帶；彈性密封帶；(2)動(dòng)密封：（編制盤根、環(huán)形密封件）：V型密封體，用于軸、活塞桿、閥門；渦輪泵內(nèi)密封件；聚四氟乙烯與橡膠的復(fù)合密封環(huán)；帶波紋管可伸縮的機(jī)械密封。

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