聚四氟乙烯具有突出的电绝缘性能

时间：2023年5月10日 点击量：704

PTFE 主要有三种形式——颗粒、水基分散体和细粉。

颗粒状 PTFE 材料是通过在水性介质中使用少量或无分散剂进行悬浮聚合生产的。颗粒状聚四氟乙烯材料主要用于压缩、等静压和柱塞挤压方法。

水基 PTFE 分散体使用相同的水性聚合，使用更多的分散剂并进行搅拌。水基分散体主要用于涂料和薄膜流延方法。

细粉末 PTFE 是通过受控乳液聚合制成的白色小颗粒。细聚四氟乙烯粉末可以通过糊状挤出或添加剂加工成薄片，以提高耐磨性。

PTFE 的其他显著特性包括出色的耐高低温性能、电绝缘性能、化学惰性、低摩擦系数（静态 0.08 和动态 0.01）以及在很宽的温度范围（-260 至 260°C）内的不粘性。

就耐化学性而言，PTFE 是最可靠的材料之一。它只会受到熔融碱金属、三氟化氯 (ClF3) 和二氟化氧 (OF2) 等有机卤化物以及高温下的气态氟的侵蚀。

PTFE 的机械性能也令人印象深刻，但在室温下不如其他工程塑料。添加填料已被证明是克服该障碍的成功方法。在其正常温度范围内，PTFE 表现出一些有用的机械性能。这些性能也受到诸如烧结温度、预制件压力、冷却速率等加工变量的阻碍。聚合物属性如摩尔质量粒度和粒度分布会对机械性能产生负面影响。

聚四氟乙烯具有突出的电绝缘性能、低介电常数和绝缘耐压。非常低的介电常数 (2.0) 是大分子复杂对称结构的结果。

PTFE 材料还显示出良好的热性能，在 440 °C 以下没有明显的降解。

它也会受到空气降解和辐射的攻击，从 0.02 Mrad 的剂量开始。

下表显示了 PTFE 的具体性能和价值。

性能
数值
熔化温度(°C) 320 - 340
断裂伸长率 (%) 300 - 550
拉伸模量 (MPa) 550
表面能(Dynes/g) 18
动态摩擦系数 0.04
介电常数 2个
折射率 1.35
介电强度(kV/mm) 19.7
使用温度 (°C) 260
PTFE 材料的缺点 – 

传统的 PTFE 材料并非没有一些缺点。他们是：

蠕变和磨损敏感

它不能用熔融状态的加工方法加工，合适的方法往往可以非常规和扩展。

加盟困难

玻璃化转变温度附近的高尺寸变化。

耐辐射性低

具有腐蚀性，容易产生有毒烟雾。

填料和添加剂对 PTFE 的重要性 – 
添加填料和添加剂可以显著改善 PTFE 的机械性能，特别是蠕变和磨损率。常用的填料有钢、碳、玻璃纤维、碳纤维、石墨、青铜、钢等。

玻璃纤维：其添加将通过影响其低温和高温来改善 PTFE 的蠕变性能和磨损属性。此外，玻璃填充化合物在氧化环境中表现异常出色。

碳纤维：碳纤维对于降低蠕变、提高硬度、增加挠性和压缩模量至关重要。与碳纤维化合物混合的聚四氟乙烯具有高导热性和较低的热膨胀系数。碳纤维对强碱和氢氟酸呈惰性（玻璃纤维可以耐受这两种酸）。这些零件非常适合制造减震器等汽车零件。

碳：碳作为添加剂将有助于减少蠕变、增加硬度并改善 PTFE 的导热性。通过混合 PTFE 和石墨并提高碳填充化合物的耐磨性，也可以获得相同的结果。这些混合物非常适合非润滑应用，例如压缩缸中的活塞环。

填充青铜的 PTFE：这种化合物具有出色的导热性和导电性，使其非常适合承受极端载荷和温度的应用。

加入填料的优点 – 

填料/添加剂对于增加 PTFE 化合物的孔隙率至关重要，因此会影响电气性能——它会降低介电强度，同时增加介电常数和耗散因数。

填料可以显著改善 PTFE 在高温和低温下的性能。

化学性质的变化在很大程度上取决于所用添加剂的类型，但是。一般来说，它也会留下积极的结果。