聚四氟乙烯的性能特点主要有耐高低温性、耐化学腐蚀和耐候性、摩擦系数低、优异的电气绝缘性、自润滑性和非粘附性等众多优良品质,因此聚四氟乙烯被用于防腐材料、无油润滑材料、电子设备的高级介质材料、医学材料、防粘材料等。虽然聚四氟乙烯材料具有其它材料无法替代的优异性能,但是本身也存在着一定的缺点,例如:难熔融加工性、难焊接性和冷流性。随着材料应用技术的不断发展,这些缺点正在逐渐被克服,从而使它在石油化工、电子、医学、光学等多种领域的应用前景更加广阔。
聚四氟乙烯的制备 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在40~80℃,0.3~2.6MPa压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。聚四氟乙烯的聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合( 亦称分散聚合) 等,工业生产中主要采用悬浮聚合和乳液聚合。悬浮聚合悬浮聚合聚四氟乙烯的加工方法基本步骤包括预成型、烧结和冷却三部分。预成型是将粉末状聚四氟乙烯树脂压成具有一定形状的预成品;烧结是将预成品加热至树脂熔点使树脂粒子密集为均相结构;冷却是在一定的冷却速度下降温以获取一定形状的聚四氟乙烯材料。
(1)聚四氟乙烯挤压成型工艺。挤压成型是将聚四氟乙烯树脂加入挤压机的料腔中加压,挤入口模使它形成密实的管材、棒材等制品,然后经烧结、冷却制成具有一定规格的产品,挤压成型的特点在于可连续成型,是模压成型工艺的连续化。
(2)聚四氟乙烯等压成型。等压成型又称为液压成型,用于制造体积较大的聚四氟乙烯的套筒、贮槽、半球壳体、大圆板、塔柱、圆管和用于切削大张薄板的大毛坯、方坯等,也可制造整体的内衬聚四氟乙烯复合结构的三通弯头、导流管等形状复杂的制品。聚四氟乙烯等压成型具有设备简单、投产快、模具结构简单操作方便、制品受压均匀、质量好、节约树脂等特点。
(3)聚四氟乙烯模压成型。模压成型是聚四氟乙烯最常用的方法,一些形状简单的制品如板、棒、套管、薄膜毛坯、垫板等都可用模压成型。模压成型方法基本上包括混料、预成型、烧结、冷却四步组成。