生料带又名聚四氟乙烯,俗称“巴尔卡”,是一种密封、防腐新材料。生料带厚度0.075毫米,宽度12毫米以上,长度在5米以下,-180℃~+250℃温度下都可使用,颜色乳白,呈圈绕带状。
生料带是在聚四氟乙烯细粉中,加入少量润滑油制成棒状后,又经压延成带状,并去除所含的润滑油,不经烧结而成的密封材料。生料带主要特点是不受流体侵蚀,不污染流体,装拆方便,操作简便。它可用于油、溶剂等管道螺纹连接处的静密封。生料带一般分为无油生料带、含油生料带。
简介
生料带化学名称是聚四乙烯,
暖通和
排水管中普遍使用普通白色
聚四氟乙烯带,而天然气管道等也有专门的聚四氟乙烯带,其实主要原料都为聚四氟乙烯,只不过一些工艺不一样。
生料带采用进口材料和先进工艺生产,品质优良,规格齐全,能满足不同行业不同客户的要求。产品具有极其优越的绝缘性,极强的
化学稳定性及其良好的密封性能,被广泛应用于机械,化工,冶金,电力,船舶,航空航天,医药,
电子等工业各领域。
定义
生料带又称聚四氟乙烯带,聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物英文缩写为PTFE。
基本结构
F4的基本结构为- CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -.
分子量
PTFE工程塑料相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上,一般为数百万(
聚合度在104数量级,而
聚乙烯仅在103)。一般
结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中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单元不能完全按
反式,反式-己二烯二酸交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个
有机高分子化合物链的表面。这种
分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6
尾旋;在19℃发生
相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。
虽然在
全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/
摩尔,但聚
四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的
失重速率(%)每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见,
F4可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和
八氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。
使用性能
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度,耐低温—在-100度时仍柔软;耐腐蚀—能耐
王水和一切有机
溶剂;耐气候—塑料中极长的老化寿命;高润滑—具有塑料中极小的磨擦系数(0.04);不粘性—具有固体材料中极小的
表面张力而不粘附任何物质;无毒害—具有生理惰性;优异的电气性能,是理想的C级
绝缘材料。
F4材料,广泛应用在国防军工、
核能、石油、
无线电、电力机械、
化学工业等重要部门。
产品
聚合
聚
四氟乙烯由四氟乙烯经
自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2压力下进行,可用
无机化合物的过硫酸盐、
有机过氧化物为
引发剂,也可以用氧化还原引发体系。每
摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加
全氟型的
表面活性剂,例如
全氟辛酸或其盐类。
应用
聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液,用于
涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在
核能、航天、
电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料,
绝缘材料,防粘涂层等。
聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机
溶剂,它本身对人没有毒性,但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸(PFOA)被认为可能具有致癌作用。
主要作用
膨体PTFE工程塑料生料带采用100%聚四氟乙烯作原料,它具有微细长纤维和节组成的网状膨体结构。膨体聚四氟乙烯生料带并具有韧性好、纵向强度高、横向易於变形的特点。它是盘更及
螺纹上密封的理想材料。但它不能在与高浓度
氧气或
液态氧相接触的场合使用。
性质
化学性质
绝缘性:不受环境及频率的影响,体积
电阻可达1018欧姆·厘米,介质损耗小,击穿电压高。
耐高低温性:对温度的影响变化不大,温域范围广,可使用
温度190~260℃。
自润滑性:具有塑料中最小的
摩擦系数,是理想的无油润滑材料。
表面不粘性:已知的固体材料都不能粘附在表面上,是一种
表面能最小的固体材料。
耐大气老化性,耐辐照性能和较低的
渗透性:长期暴露于大气中,表面及性能保持不变。
耐腐蚀性
耐
化学腐蚀和耐候性除熔融的
碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何
化学试剂腐蚀。例如在
硫酸、
硝酸、
盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的
溶剂,只在300℃以上稍溶于全
烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮、不燃,对氧、紫外线均极稳定,所以具有优异的耐候性。
物理性质
PTFE工程塑料的机械性质较软。具有非常低的
表面能。
现实际应用中,许多用液态生料带取代固体生料带,液态生料在
管道螺纹密封剂具有粘接强度高、密封性好、耐腐蚀、耐高温、耐老化等特点。精密过滤装置,安装快速,是目前最先进的螺纹密封剂。广泛用于消防、造船、天然气、自来水、仪表、空调、
气管、油管、
液压管等工业民用管路螺纹密封与锁固。
不燃性:限氧指数在90以下。
力学性能
它的
摩擦系数极小,仅为
聚乙烯的1/5,这是
全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链
分子间作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。
耐温性
聚四氟乙烯在-196~260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能,全氟碳
有机高分子化合物的特点之一是在低温不变脆。
电性能
PTFE工程塑料在较宽频率范围内的
介电常数和介电损耗都很低,而且击穿电压、体积
电阻率和耐
电弧性都较高。
耐辐射性能
聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德),受高能辐射后引起降解,高分子的电性能和力学性能均明显下降。