聚四氟乙烯纤维分解.ppt

* * Beijing National Aquatics Center 水立方 PTFE简介与发展史 01 PTFE纤维研究现状 02 PTFE纤维特性 03 PTFE纤维生产工艺 04 PTFE纤维的应用 05 目录 定义 聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物。 英文名是Polytetrafluoroethylene，简写为PTFE。其化学分子式为 聚四氟乙烯纤维是以PTFE为原料，经纺丝或制成薄膜后切割或原纤化而制得的一种合成纤维。 PTFE被称作“塑料王”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、低摩擦、高润滑、自清洁、无毒害等特点。 PTFE简介 1953 发展简史 1957 80年代 1984-至今 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，我国生产的PTFE纤维产量已占全球总量的50%以上，出口到亚洲日、韩，美洲，欧洲，以及中东等国家和地区，且部分性能超过国际同类产品。我国已形成100%PTFE滤料的工业化生产，将PTFE纤维用于长纤维编织基布，短纤维覆盖基布表面经加工制成针刺毡，但由于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。 1 2 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，由美国杜邦公司研发，是最早工业化的特种合成纤维。其品种有单丝、复丝、短纤维以及膜裂纤维。 奥地利Lenzing公司则于20世纪70年代开发成功PTFE的膜裂纤维。该方法生产效率极高，但是生产的纤维线密度不匀。除此之外，俄罗斯在研发多种PTFE纤维方面也取得了较大的成效。 PTFE纤维特性 (1)耐化学性。“C-F”键具有极高的键能，不易被拆开，PTFE大分子间的堆砌密度大，使各种试剂难于透入其间。氟原子的取代使PTFE形成螺旋结构型，这惰性的螺旋形全氟“外壳”加之聚合物的非极性和结晶结构，使得PTFE纤维具有极优异的耐化学性，PTFE纤维在用于对焚烧炉排出的热气体进行过滤中，到目前为止无任何其他材料可以取代。 PTFE纤维的链构象 PTFE纤维特性 (2)耐热性。PTFE能经受280℃的高温，短时间可达300℃。这些性能说明它是可在恶劣的环境中用于过滤的理想材料。 (3)耐低温。具有良好的机械韧性；即使温度下降到零下196℃，也可保持5％的伸长率。 (4)阻燃性。PTFE的限氧指数(LOI)可高达95％。这就是说它需要95％的氧才能点燃和保持火焰。 PTFE纤维特性 (5)耐大气中的老化。对紫外是100％的稳定，不会老化，在室外暴露15年机械性能也无明显的变化。 (6)拒水和耐水洗。PTFE不吸水，且容易洗涤，可以在高温下使用强洗涤剂。其表面排斥水、灰尘和其它污染物，因此它也是一种极好的的防污材料。 除此之外，PTFE纤维还有本身无毒、绝缘、抗辐射的优良性能。 1 载体纺丝法 2 糊料挤出纺丝法 3 膜裂纺丝法 4 熔体纺丝法 PTFE纤维成型工艺 载体纺丝法 载体纺丝也称作乳液纺丝，包括干法纺丝、湿法纺丝等。 通常是将PTFE乳液与基质聚合物(如PVA)载体混合，制成纺丝液纺丝，制备出PTFE／PVA初生纤维后，再在320-400℃的高温下进行烧结，除去基质聚合物载体，得到PTFE超细纤维。这些纤维和纱因制造过程中混有载体的碳化物，因而强度较低，呈深棕色，要得到白色的PTFE机织纱或缝纫线需进行漂白。 糊料挤出纺丝法 糊料挤出纺丝通常是将PTFE粉末与易挥发的质量分数16％～25％润滑剂充分混合。调成糊状物，制成一定形状的预制胚，并在一定的压力下通过一个具有狭长模孔的喷丝头挤压纺丝，再经干燥，烧结，高温下高度拉伸，得到非均匀的白色带条纱。此外，也可在挤出装置中挤出薄膜或细条，再经压轧工序去除助剂，然后经过纵向切割加工、拉伸和蓬松加工，得到PTFE纤维。 膜裂纺丝法 切割膜裂法由奥地利Lenzing公司于20世纪70年代初开发并工业化，在制备PTFE纤维时需先将PTFE粉末熔结成圆柱形PTFE型坯，再把它切削成一定厚度的薄膜，然后通过锯齿状刀具割裂成丝，在熔点(327℃)以上烧结，再经拉伸和热处理最终得到PTFE纤维。此方法得到的纤维具有微孔结构，且强度较高。复丝可用作密封填充材料，短纤维则可用于针刺毡。 熔体纺丝法 熔体纺丝法是将四氟乙烯质量分数为4％-5％的全氟 乙烯、全氟丙基醚的共聚物混合作为纺丝熔体，经螺 杆挤压机由纺丝泵定量压出喷丝孔，使其成细流状射 入空气中，并在纺丝甬道中冷却成丝。此方