聚四氟乙烯性能参数
1．聚四氟乙烯
聚四氟乙烯是用于密封的氟塑料之一。聚四氟乙烯以碳原子为骨架，氟原子对称而均匀地分布在它的周围，构成严密的屏障，使它具有非常宝贵的综合物理机械性能(表14—9)。聚四氟乙烯对强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性，即使温度较高，也不会发生作用，其耐腐蚀性能甚至超过玻璃、陶瓷、不锈钢以至金、铂，所以，素有“塑料王”之称。除某些芳烃化合物能使聚四氟乙烯有轻微的溶胀外，对酮类、醇类等有机溶剂均有耐蚀性。只有熔融态的碱金属及元素氟等在高温下才能对它起作用。
聚四氟乙烯的介电性能优异，绝缘强度及抗电弧性能也很突出，介质损耗角正切值很低，但抗电晕性能不好。聚四氟乙烯不吸水、不受氧气、紫外线作用、耐候性好，在户外暴露3年，抗拉强度几乎保持不变，仅伸长率有所下降。聚四氟乙烯薄膜与涂层由于有细孔，故能透过水和气体。
聚四氟乙烯在200℃以上，开始极微量的裂解，即使升温到结晶体熔点327℃，仍裂解很少，每小时失重为万分之二。但加热至400℃以上热裂解速度逐渐加快，产生有毒气体，因此，聚四氟乙烯烧结温度一般控制在375～380℃。
聚四氟乙烯分子间的范德华引力小，容易产生键间滑动，故聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数及不粘性，摩擦系数在已知固体材料中是最低的。
聚四氟乙烯的导热系数小，该性能对其成型工艺及应用影响较大。其不但导热性差，且线膨胀系数较大，加入填充剂可适当降低线膨胀系数。在负荷下会发生蠕变现象，亦称作“冷流”，加入填充剂可减轻蠕变程度。
聚四氟乙烯可以添加不同的填充剂，选择的填充剂应基本满足下述要求：能耐380℃高温即四氟制品的烧结温度；与接触的介质不发生反应；与四氟树脂有良好的混入性；能改善四氟制品的耐磨性、冷流性、导热性及线膨胀系数等。常
用的填充剂有无碱无蜡玻璃纤维、石墨、碳纤维、MoS
2、A1
2
3
、CaF
2
、焦炭粉及
各种金属粉。如填充玻璃纤维或石墨，可提高四氟制品的耐磨、耐冷流性，填充MoS
2
可提高其润滑性，填充青铜、钼、镍、铝、银、钨、铁等，可改善导热性，填充聚酰亚胺或聚苯酯，可提高耐磨性，填充聚苯硫醚后能提高抗蠕变能力，保证尺寸稳定等。在相同的温度条件下，填充后的聚四氟乙烯其抗压强度(表
14-10)、压缩弹性模量(表14-11)、抗弯强度(表14-12)、硬度(表14-13)、摩擦系数和耐磨耗性(表14-14)、热导率(表14-15)均比纯四氟乙烯高。但抗拉强度和伸长率则有所下降，线膨胀系数(表14-15)也减小。
表14-10不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗压强度① (Pa)
①5％变形。
表14一ll 不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的压缩弹性模量
（×103 Pa）
表14—12 不同温度下加填充剂前后聚四氟乙烯的抗弯强度
(Pa)
表14-13 加填充剂前后聚四氟乙烯硬度与温度的关
系
布氏硬度（HB）
材料室温（℃）
高温
温度，℃
布氏硬度
（HB）
聚四氟乙烯
填充聚四氟乙烯4.65
7.48
105～130
79～130
125～165
1.41
2.28
1.51
表14一14 加填充剂前后聚四氟乙烯的摩擦系数与磨痕宽度
填充剂及含量(体
积％)
摩擦系数μ磨痕宽度(mm)
纯聚四氟乙烯
萤石2%，MoS
2
5%
云母20%，MoS
2
5%
云母砂20%，石墨5%
石英砂20%，MoS
2
5% CdO20%，石墨10%
玻璃粉15%
玻璃粉30%，Cu粉5% 玻璃粉25%，CdO15% 云母10%
玻璃粉25%，CdO20%
MoS
24%，石墨1%
0.20
0.20
0.22
0.24
0.21
0.22
0.18
0.19
0.20
0.20
12.70
1.99
2.10
2.87
2.60
1.82
4.03
2.28
1.20
1.28
表14—15 填充剂对导热系数及线膨胀系数的影响
填充剂含量(体
积％)
导热系数[kcal／(mm·h·℃)] 线膨胀系数，(1/℃)(25～200℃)
纯聚四氟乙烯
铜粉50％
青铜粉27％
石墨15％～20％石墨50％
玻璃纤维22％玻璃纤维13％O．2l
0.92
O．41
O．39
O．18
0.39
0.32
8～25×10-5
1.6×10-5
6.4×10-5
8.0～6.6×10-5
—
8.0×10-5
9.0×10-5
应予注意的是加入填充剂后对pv值的影响。聚四氟乙烯最大加值不足常
数，而是随负荷及速度而改变。负荷增加则最大pv值减小；速度增加最大
pv值增大。加入填充剂可使最大pv值提高10倍以上。此外，聚四氟乙烯作
摩擦副材料与使用时的环境有关．如填充四氟制品在油或水润滑环境即少油
润滑状态下会大大延长使用寿命。
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