聚四氟乙烯纤维介绍PPT课件下载

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新纤维---聚四氟乙烯（PTFE) 聚四氟乙烯纤维 （ polytetrafluoroethylene fiber ） 纤维强度17.7～18.5cN/dtex 延伸率25％～50％ 1938年Du Pont公司研究氟烷制冷剂时发现了PTFE，并于1949年实现了工业化生产 80年代初开始生产可溶性聚四氟乙烯纤维，主要是单丝，日本、苏联、奥地利等国也有生产 聚四氟乙烯纤维特性优点：化学稳定性极好，耐腐蚀性优于其他合成纤维品种； 具有较好的耐气候性和抗挠曲性; 较高的机械强度和良好的血液相容性; 不足：染色性与导热性差，热膨胀系数大 ， 易产生静电； 蠕变和耐磨性差， 有极高的熔体粘度； 表面能低、湿润能力差和化学惰性强 聚四氟乙烯纤维特性 摩擦系数 润湿性能 溶解度参数摩擦系数 PTFE 具有螺旋形结构，C-C 主链完全被由氟原子组成的外壳所包围，组成了一个完整的圆柱体，分子较僵硬。 这种圆柱形结构使得PTFE 分子间的吸引力变得很微弱，再加上分子形状是螺旋形的，使得PTFE 分子间很容易滑动。 所以，聚四氟乙烯是所有聚合物中摩擦系数最低的。润湿性能聚合物界面的润湿性能就是通常所说的亲润行为或亲和力的反映。根据Young‘s方程，可根据接触角判定界面的润湿性。接触角=0°---液体完全润湿固体表面；接触角≥ 90°---液体由部分润湿到不润湿固体表面；接触角=180°---液体与固体表面只有点接触，处于完全不润湿状态。溶解度参数聚四氟乙烯纤维的表面改性方法 钠-萘络合物化学改性钠-萘处理液---（等物质的量的钠和萘在四氢呋喃、乙二醇乙二醚等活性醚中溶解或络合而成）反应机理： （1）到萘空轨道上，形成阴离子自由基， 再与Na+形成电子对； （2）萘基阴离子转移到PTFE上，使其失 去氟离子而生成一个中性基团； （3）进而这些基团重新形成C-C键而交联；改性PTFE表面存在羟基，羰基，羧基等活性基团，从而改善了PTFE的表面性能。缺点：1.处理后的PTFE表面明显变暗或者呈棕黑色； 2.将其长期暴露在光照下，粘结性能会明显下降； 3.需要处理大量废液，操作危险性较高； 高温熔融改性基本原理： 在高温下，使PTFE 表面的结晶形态发生变化，嵌入一些表面能高、易黏合的物质如SiO2、Al 粉等。这样冷却后就会在PTFE表面形成一层嵌有可粘物质的改性层。由于易粘物质的分子已进入PTFE 表层分子中，所以破坏该改性层就相当于分子间破坏，粘接强度很高。优点： 耐候性、耐湿热性比其他方法显著，适于长期户外使用。不足之处： 高温烧结时PTFE 会放出一种有毒物质，而且PTFE 形状不易保持。 辐射接枝法 等离子体改性含氟材料的等离子体通用改性方法： 将含氟材料放在等离子体发生器中，先将系统抽到1.33 Pa 真空度，然后通入微量惰性气体并调节真空度为133.32Pa 左右。当通电激发高频线圈时，活化的惰性气体与聚合物表面作用15min 以上，结果在表面上生成了坚韧的和可胶接的表皮层，对水的接触角由111°下降到91°。优点： 1.处理温度低，时间短，处理深度仅限于离表面几个纳米处，因而不影响机体的固有特性； 2.可以根据材料的性能特点，采用不同气体介质进行处理，等离子体可参与或不参与材料表面的化学反应，对材料最终表面的化学结构和性质提供了更好的可控性，具有更高的效率； 3.无污染，无废气废液等；缺点：1.设备昂贵； 2.处理后效果维持时间不长； 等离子体改性 经等离子体处理后，PTFE 表面经常会出现去氟效应和生成新的功能基团（如含氧、含氮基团等），若将等离子体处理后的聚合物暴露在含有氧气的潮湿空气中，则被处理的表面会进一步发生反应（如氧化、羟基化和形成过氧化物等）。 激光改性 用ArF 作激元的激光器处理PTFE，它的基本原理是用激光器照射某物质，使它与PTFE 表面发生反应。用ArF 激光器照射处在某气态物质氛围中的PTFE 膜，使该物质与膜表面发生基团反应，这样就在PTFE 膜表面引进了易黏合的物质，改善了粘接性能； 例如：在ArF 激光器照射下，CH2=CHCON(CH2NH3)2 可与PTFE 表面发生接枝聚合反应。改性后的PTFE 对水的接触角下降到20°；激光改性后，不同激光能量密度下PTFE的SEM图像kLC红软基地