聚四氟乙烯(PTFE)的分子结构以及特点(2)
5.良好的电性能。PTFE 为高度非极性材料,具有极优良的介电性,并且不随频率和温度而变化,也不受湿度和腐蚀性气体的影响。
6.宽广的使用温度(从- 250℃到260℃) 。
7.突出的表面不粘性和良好的自润滑性。
8.PTFE表面张力小( 0.019N /m),是目前表面能最小的一种固体材料,几乎所有的固体材料都不能粘附在其表面。
9.极好的热稳定性。PTFE熔点327℃,高于其它一般高聚物。在260℃时其断裂强度仍保持5MPa左右(约为室温的1 /5) ,抗屈服强度达114MPa。同时,它还具有极可贵的不燃性,其限氧指数(LO I)在95 以上,在火焰上只能熔融,不生成液滴,最终只被碳化。
在具有以上优异性能的同时,PTFE的结构也产生了如下一些缺点:
1.成型和二次加工困难。PTFE的成型收缩率较大,熔体粘度极高,不能用塑料常用的注射成型、压延成型等二次加工工艺。
2.机械性能和承载能力差。PTFE的机械强度仅为14~25MPa,无回弹性,硬度较低,但断裂延伸率较大。
3.线膨胀系数较大。在- 50 ~250℃之间,PTFE线膨胀系数达1.13 ×10-4 ~2.16 ×10-5 /℃,是钢铁的13倍,故与其它材料复合易发生变形、开裂等现象。
4.导热性差。导热系数仅0.24kcal/ (m •h•℃) ,易造成热膨胀、热疲劳和热变形。
5.耐蠕变性差,易冷流。PTFE在负荷长期作用下,蠕变较大,易发生冷流现象。
6.耐磨性差。PTFE硬度较低,磨耗较大,当负荷( P)和滑动速度(V)超过一定条件时,其摩耗会变得很大,因此在应用中PV值有一定限制。
7.生产成本较高。
PTFE的以上缺陷限制了其应用,为提高其综合性能,国内外对PTFE的研究重点在于寻找适当的方法对其进行改性,从而在一定程度上改善其性能,扩大其应用范围。