常见的添加剂和增强物质有:聚(PTFE)、二化钼、**高分子量聚、硅、石墨、玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
1、聚(PTFE,铁氟龙)
聚(PTFE),俗称铁氟龙,于1938年由杜邦发明。
PTFE几乎不与任何物质粘合,同时还具有自润滑性,因此通常被用于防粘涂层。不粘锅涂层就是PTFE的经典应用。
PTFE不粘锅
PTFE微粉是用作添加剂的品种,是所有耐摩擦添加剂中摩擦系数的,在磨擦过程中PTFE微粉会在零件表面形成润滑的薄膜。是高负荷应用中的耐磨添加剂。 适当的PTFE添加量为非结晶性塑料含15%PTFE、而结晶性塑料含20%PTFE。
PTFE微粉
PTFE 微粉可应用于工程塑料、涂料、油墨、油漆、润滑油、薄膜、橡胶等,可增强主体材料的性能,如:
1.耐磨损性、耐摩擦性和耐划擦性
2.易去污特性
3.抗粘连特性
4.润滑性能(用于工程塑料改性)
5.抗摩擦,抗磨损性能
PTFE增强POM制造的机械零件
以其优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性,已在化工、石油、纺织、电子电气、、机械等领域获得了广泛应用。在中聚(PTFE)的消耗量大,用途广,是氟塑料中的一个重要品种。PTFE具有优异的耐高低温性能和化学稳定性、很好的电绝缘性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自润滑性。该材料早是为*和技术需要而开发的,而后逐渐推广到民用,其用途涉及航空航天和民用的许多方面,目前在其应用领域已成为不可或缺的材料。
在某些需要润滑的工况下可使用四氟材料。或者使用化学化的方式,破坏四氟表面能,使其可粘。
(4)PTFE的导热系数低,导热性能较差,这不仅妨碍它用作轴承材料,而且使得制造厚壁制品时不能淬火。
但是这也使其成为很好的隔热材料,在四氟中填充金属或者其他材料可以改善导热性。
(5)PTFE的线膨胀系数为钢的10~20倍,比多数塑料大,其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。在应用PTFE时,如果对这方面性能注意不够,很容易造成损失。
填充其他材料可以改善线彭系数,不然在使用和加工的时候要严格控制温度这个变量,好是能得到厂家的。
(6)在400℃以上加热时,聚的裂解速度逐渐加快,分解产物主要是、和。在475℃ 以上,分解产物有少量剧毒的。注意加热温度不能**过400℃,且实验室要有良好的通风系统,利于排除毒性气体。
因此一般四氟的工况不**过260℃,对于有压力的情况下,温度较要适度降低。
在电子电气方面的应用
PTFE材料固有的低损耗与小介电常数使其可做成漆包线,以用于微型电机、热电偶、控制装置等;PTFE薄膜是制造电容器、无线电绝缘衬垫、绝缘电缆、马达及变压器的理想绝缘材料,也是航空航天等工业电子部件不可缺少的材料之一;
利用氟塑料薄膜对氧气透过性大,而对水蒸汽的透过性小的这种选择透过性,可制造氧气传感器;利用氟塑料在高温、高压下发生向电荷偏离现象的特性,可制造麦克风、扬声器、机器人上的零件等;利用其低折射率的特性,可制造光导纤维。
PTFE性能及应用
(一)摩擦系数低
聚材料的低摩擦系数已是人所共知,1949年,K.V苏特和P.H托马斯在B-L机器上测量聚材料的摩擦系数时证实:承载1~4公斤,滑行速度0.1~10毫米时,聚材料的摩擦系数是0.04。在承载1360公斤情况下,摩擦系数达到0.01。
(二)温度性能
在正常的工作温度范围内,聚额定温度上限是260℃,在此情况下,它不热裂变。在观察260-360℃范围内,重量损失相当小,并且损失是由于在聚合中吸收少量气体和水分。只有在温度**过400℃情况下,聚树脂材料的热裂变才变得明显。
在低温情况下,聚树脂材料能保持良好的性能。在很低温度时,能保持很强的抗冲击性能。即使在温度低达-196℃时,经过精心制造的试件仍有韧性,已经,聚树脂材料在温度-268℃以上仍有使用**,并在-80℃以上具有较高塑性。
(三)化学稳定性
在正常工作温度范围内,这类树脂不会被任何溶剂溶解和膨胀。这种特的稳定性来自于很强的碳-碳键和强的碳-氟键内的结合,以及几乎的氟原子对碳原子骨架链的保护壳和聚合物的高分子量,这种结构也产生了一些性能,例如低摩擦系数和不可溶性。
聚树脂材料具有强的抗水性。它能完全抵抗水溶解,是水渗透好的障碍,在长时间浸在水中后仍旧能保持稳定,在美、法和前苏联等国进行的抗水蒸汽的试验中,聚树脂材料几乎比任何已知的塑料材料的抗蒸汽渗透性。由于聚树脂材料拥有低的透气性,它被广泛用于化学工业好的屏蔽树脂。
(四)电学性能
早在1946年人们就知道,由于聚的无电性,使其成为理想的绝缘体,或称做非传导性。由于聚树脂不吸收水,在水中将其浸渍很长时间也不改变其电阻抗能力。
(五)纤维性能
聚的纤维与聚的抗化学腐蚀性质、低摩擦系数、特的高抗磨损特性和高强度相结合,产生的坚韧的耐久的纤维结构。高孔隙的纤维结构如G-T三角布,可用在多种用途的薄膜,现已开发出来,它是利用分散聚树脂的特原化纤能力。
(六)安全可靠性
五十年来,数千吨聚已生产并应用在多种潜在危险的环境下,包括许多**过额定温度的应用。没有任何有关操作使用聚方面导致的疾病和及伤亡事故。
聚对皮肤没有性。实践也当被吞食人体内时也是稳定而不发生化学反应的。在连续90天里,在老鼠的每天食物中添加25%的精细聚树脂粉末,没有发现出现中毒和出现消化混乱。在连续7个月的实验中也得到同样结果。因为聚树脂聚合物不与大多数化学物质发生反应,有很少可能性通过化学反应来产生有毒产品。聚在温度高度达200℃时都不吸收一般的酸和碱。它吸收的溶剂是其微量的,并对分子内部的化学键没有很大影响,因而不应与裂变相混。
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