化工新材料是 “十二五”期間重點發展的七大戰略性新興產業之一。在 《新材料產業 “十二五”發展規劃》中,氟塑料作為高性能氟材料位列其中,表明氟塑料符合我國“十二五”規劃新材料產業發展方向,已被國家提升到非常重要的戰略地位。作為特種工程塑料,聚四氟乙烯(PTFE)一直是用量最大的氟塑料,全球產量與消費量快速增加,目前全球氟樹脂的消費量約為30萬t,其中聚四氟乙烯70%左右。聚四氟乙烯具有高度的化學穩定性、極強的耐高低溫性能、突出的不黏性、異常的潤滑性以及優異的電絕緣性和抗輻射性、極小 的吸水率等,使得其在航空航天、機械、石油化工、建筑、電子電器、醫療器械和紡織等領域具有廣泛的應用。
PTFE纖維的性能
1、耐化學性
? ? ? PTFE分子中的“C—F”鍵具有極高的鍵能,分子鏈呈螺旋形構象,且為非極性和結晶結構,使得PTFE具有極優異的耐化學性。除元素氟和強氟化介質(如三氟化氯)、熔融堿金屬以及300℃的氫氧化鈉以外,PTFE幾乎不受任何化學試劑的腐蝕,所有的強酸、強堿、強氧化劑、鹽類對PTFE均無影響,甚至在王水中煮沸,其質量和性能也都沒有任何變化。對于有機化合物,除了芳烴和鹵化胺類對其有輕微的溶脹外,其他有機溶劑對PTFE都沒有影響,所以被譽為“塑料王”。
2、熱學性能
? ? ? PTFE具有極優異的耐高低溫性能 ,可長時間在-190~260℃的溫度范圍內使用,不但能夠承受高達290℃的瞬間高溫 ,而且在-260℃的低溫下不發脆 ,還可保持一定的撓曲性。因此在一些惡劣的環境下,經常用到 PTFE制品。
3、力學性能
? ? ? 由于PTFE分子鏈為非極性,其大分子間相互吸引力很??;加之分子鏈為無支鏈的高鋼性鏈,纏結很小,導致PTFE力學性能不佳。PTFE在負荷長期作用下,蠕變較大,易發生冷流現象。但其耐疲勞性優異,一般不會出現永久性的疲勞破壞。除上述優異性能外,PTFE還具有良好的阻燃性能,優異的潤滑性 、拒水性和電絕緣性能,抵御紫外線抗老化性能等。
聚四氟乙烯PTFE纖維在高溫煙氣過濾方面有著重要的作用。采用 聚四氟乙烯PTFE纖維或PTFE纖維同其他耐高溫纖維混合,可制成高溫復合過濾氈,該濾料具有很好的耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦等性能,適用于高溫、高濕、高黏性粉塵行業或帶有酸堿性、腐蝕性化學氣體的工業煙塵凈化,是其他過濾材料所無法比擬的。目前安徽元琛環??萍脊煞萦邢薰狙兄频腜TFE纖維復合針刺氈濾料已應用于垃圾焚化爐、化工 、冶煉等行業的煙氣除塵。
近年來,聚四氟乙烯PTFE纖維在醫學上的應用越來越廣泛,如可用于人造血管,人工心臟瓣膜和人工心臟輔助裝置,人造韌帶和人造食道等。此外,PTFE纖維還可用于普通外科和整形外科的手術縫合等,如比較常見的整容手術隆鼻和整形下頜就是采用 聚四氟乙烯PTFE作為填充材料。
橡膠的O形環是隔離的,不與管線中的流體相接觸。密封能自動補償其磨損和熱變化。一種具有凸輪作用的偏置閥板減少了轉矩和密封磨損。
? ? 其他的結構包括聚四氟乙烯“滑動密封”它是放在一個有彈力的橡膠O形環上面。這種結構已經成功地操作達1500磅/英寸2(103bar)壓差。夾緊在閥體和環之間的閥座由管線法蘭固定。帶唇邊和密封作用與填充玻璃纖維的聚四氟乙烯閥座結合起來,允許有成千個氣泡的嚴密關閉,對于較小口徑的閥門使用這種材料,操作溫度范圍從-320°至500°F,壓差達到720磅/英寸2。特殊的干潤滑金屬閥座可以操作到700°F。偏心的閥盤及偏置軸的結構使閥盤在初始旋轉的幾度內抬起離開閥座,這就消除了不平衡荷載,所以延長了閥座的壽命。這種形式的閥門口徑范圍達30英寸。
聚四氟乙烯PTFE材料具有的耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性使其非常適合應用于制造耐腐蝕要求高,使用溫度高于100℃的密封件。如機器、熱交換器、高壓容器、大直徑容器、閥門、泵的槽形法蘭的密封件,玻璃反應鍋、平面法蘭、大直徑法蘭的密封件,軸、活塞桿、閥門桿、蝸輪泵、拉桿的密封件等等。
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