PTFE纤维要点解析.pptVIP

高性能增强材料 发展简史 PTFE纤维成型工艺 * 李云霞 张慧 饶志龙 —聚四氟乙烯纤维 目 录 1 PTFE简介及发展简史 2 3 4 5 PTFE纤维研究现状 PTFE纤维特性 PTFE纤维生产工艺 PTFE纤维应用现状 PTFE简介 定义 聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物， 其英文名称是polytetrafluoroethylene ，缩写为PTFE，分子结构式 聚四氟乙烯是在1938年由美国人R.J.Plumkett在研究氟制冷剂时偶然发现的。1950年美国Dupont（杜邦）公司首先生产出了工业化的聚四氟乙烯。 1953 1957 80年代 1984-今 聚四氟乙烯纤维首先由美国杜邦公司开发使用 开始实现工业化生产 可溶性聚四氟乙烯纤维投入生产，主要是单丝。 聚四氟乙烯纤维的世界总产能力达到1.2kt. 研究现状 国内研究现状 目前，我国已形成100%PTFE滤料的工业化生产，已将PTFE纤维用于长纤维编织基布，短纤维覆在基布表面经加工制成针刺毡。不过，由于PTFE纤维易产生静电、摩擦系数低，目前还存在梳理、成网困难等问题。 研究现状 国外研究现状 国外PTFE纤维的工业化生产始于1954年，其品种有单丝、复丝、短纤维及膜裂纤维。 美国W.L Gore TMTenara Associates以高强膨PTFE(ePTFE)纤维为骨架，骨架表层再覆以氟聚合物做成的膜，所生产的100％氟聚合物膜结构材料，具有极好的耐紫外线幅射、耐严酷温度条件性能，以及十分优异的自清洁性能，且使用寿命长。 PTFE纤维特性 耐高温 使用工作温度达250℃ 耐低温 耐腐蚀 耐气候 温度降到－195℃ ，仍可保持5%的伸长率 耐大多数化学药品，表现良好的化学惰性 具有最佳的耐老化性 PTFE纤维特性 高润滑 耐酸碱 抗氧化 无毒害 摩擦系数很低 使用工作温度达250℃。 耐强氧化剂腐蚀 具有生理惰性 不溶于强酸强碱和有机溶剂 乳液纺丝法 膜裂纺丝法 糊料挤出纺丝 熔体纺丝法 PTFE纤维成型工艺 乳液纺丝法 工业上采用的主要方法，平均分子量 300万左右、粒径0.05～0.5m 的聚四氟乙烯乳液（浓度60％）与粘胶丝或聚乙烯醇等纤性载体混合后，制成纺丝液，纺丝后将载体在高温下碳化除掉，聚合物被烧结而连续形成纤维。这种方法可制得纤度较小的纤维，但在烧结过程中易产生结构上的缺陷，并混入载体的碳化物，因而强度较低，呈褐色。 PTFE纤维成型工艺 糊料挤出纺丝法 将聚四氟乙烯粉末与易挥发物调成糊料，经螺杆挤出后通过窄缝式喷丝孔纺成条带状纤维,然后用针辊作原纤化处理,可制得强度较高、纤度较大的纤维。 PTFE纤维成型工艺 膜裂纺丝法 将聚四氟乙烯粉末烧结制得圆柱体，经切割或切削后,进行热拉伸等处理,制得白色纤维，强度较低。 熔体纺丝法 以四氟乙烯与4％～5％全氟乙烯、全氟丙基醚的共聚物熔融后进行纺丝，制得强度较高的纤维。 PTFE纤维的应用研究现状 PTFE纤维在过滤材料方面的应用 目前，PTFE的主要用途是用作垃圾焚烧炉和煤锅炉用的排气净化滤材、非金属轴承、减低摩擦用的塑料填料和缝纫丝等，其中，过滤材料是目前PTFE最大的应用领域。由PTFE纤维制作的高温粉尘滤袋在日本的商品名为“杰法雅”，已作为都市垃圾焚烧炉的滤袋而被广泛使用。 PTFE纤维的应用研究现状 PTFE纤维在医疗卫生方面的应用 膨体PTFE材料是纯惰性的，本身没有任何毒性，而且具有非常强的生物适应性，不会引起机体的排斥，对人体无生理副作用。这种材料具有多微孔结构，从而可用于多种康复解决方案，包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合线，其优良的抗微生物、抗菌性、挠曲寿命长及回潮率为零等优点更使人们不断地开拓着PTFE纤维在这一领域的应用。 PTFE纤维的应用研究现状 PTFE纤维在建筑方面的应用 美国戈尔公司生产的商品名为TENARA的建筑用织物，该织物由100％的PTFE机织物为基布，表面复合PTFE薄膜制造而成，这种膜结构建筑材料透光性好，可降低照明及空调费用，使用寿命达20年以上，可降低涂装清扫费用，对大构架屋顶的建筑工期可缩短50％，可降低屋顶材料费的50％和总建筑费用的20％，还具有轻量耐震不燃、设计自由度大等优点，因此常被用作室外球场、竞技场、体育馆、滑冰场、游泳池、大型展览会等的屋顶材料。 *