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在有机氟聚合物中,聚四氟乙烯( PTFE)的防腐蚀性能好、应用广。PTFE具有优良的耐蚀性和耐热性能,除熔融于碱金属锂、钠、钾、三氟化氯,高温下的三氟化氧,高流速的液氟外,它几乎可以抵抗化学介质(包括浓硝酸和王水) 的侵蚀。它可以长期在-180~260℃下工作,并具有优良的电缘性、抗粘性,且摩擦因数低。但是,由于PTFE的一些固有缺陷,是其冷流性能较大和加工性能较差,使它的应用受到一定的限制。因此,深入研究PTFE的性质、改善其加工性能,开发新型PTFE复合材料。
成本 相对较低。 成本通常高于 PTFE。主要用途 密封件、轴承衬里、不粘涂层、不导电材料、管道衬里。 半导体生产设备〔管道、容器〕、高纯化学品储运、要求无孔隙薄膜、复杂形状注塑件。
总结来说:PTFE 、 PFA 核心区别于于加工性。PTFE 不可熔融加工,适合制作简单形状制品;而 PFA 作为可熔融加工氟塑料,能生产复杂、无孔高纯度部件,但成本更高,且耐磨性稍逊。两者于化学耐性、耐温范围上接近。
行业案例与社会效益
国内外已有众多企业深耕此领域。例如,有企业专门回收废旧不粘锅,通过专利技术分离基材与涂层,回收高纯PTFE粉。也有化工巨头投资建设示范工厂,试验聚酰胺地毯的化学回收。成功的回收实践不仅创造了经济价值,更减少了“永久化学品”的环境累积风险,促进了制造业的绿色转型,社会效益显著。
2015-2022年中国R22生产配额限制变动资料来源:生态环境部,华经产业研究院整理
三、PTFE产业现状
TFE经自由基聚合而成PTFE,在工业上主要采用悬浮聚合和分散聚合。2016-2021中国聚四氟乙烯产能波动增长,复合增长率为10.14%;2021年中国聚四氟乙烯产能达到18.8万吨/年(不含外企),同比增长24.83%,占聚四氟乙烯产能的60.84%。产能中悬浮PTFE树脂占50%-60%,分散PTFE树脂占20%-35%,其余为分散PTFE乳液。
材料被挤压成柔性薄板时具有怎样的性能,例如聚四氟乙烯密封胶带Autosorb iQ Tosca400 AFM
分别采用物理吸附(Autosorb iQ)和原子力显微镜(Tosca 400 AFM)两种不同的测量技术对聚四氟乙烯进行表征,分别测量其比表面积和表面形貌。用聚四氟乙烯粉末进行比表面积测试,用白聚四氟乙烯胶带进行表面形貌测试。测试结果如表1所示。
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聚四氟乙烯简介聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物,英文缩写为PTFE。20世纪30年代末期发现,40年代投入工业生产。广泛应用在化工、机械、 电子、医学、纺织等部门。聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。
二、聚四氟乙烯的分子结构
PTFE分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面,形成的屏蔽使小的氢也很难进入C - F 键。同时氟原子电负性高( 4. 0) ,原子半径较小( 0. 135nm),C-F 的键长较短( 0. 138nm) ,C -F 离解能较高( 452KJ / mol ) ,所以C - F 很难断裂,这些特点决定了P TF E 的各种性能。
聚四氟乙烯的应用性能因为聚四氟乙烯在多方面的性能,所以它在化工、机械、电子、医学、纺织等工业中被广泛用作耐高低温材料、耐腐蚀材料、缘材料、医用材料、防粘涂层等。
4.1 用作防腐材料PTFE 材料克服了普通塑料、金属等耐腐蚀能力较差的缺点, 以其的耐高低温和耐腐蚀性能, 已经成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。例如, 用于制造输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管以及作为高压容器、阀门、泵的密封件等。