PTFE的耐温度性能和热学性能

PTFE的耐温度性能和热学性能

1、热稳定性

在正常使用温度范围(小于260℃)内聚四氟乙烯树脂是非常稳定的，在稍高的温度下也只有很少热降解。热分解的速率同特定品级的PTFE产品、温度及处于该温度下的时间等有关，某种程度上也同压力和热分解的环境条件有关。实际工作中，树脂热分解情况也间接地用于测定分子量高低。降解通常用热重分析(TGA)测定失重表征，降解产生的产物则可用气相色谱、红外光谱和质谱分析等技术测定。通常，因为在起始阶段，失重量极小，用TGA测定降解需要数小时方能测出精确的失重数据。对PTFE、FEP、PFA、ETFE等不同品种氟树脂的实验结果表明PTFE树脂是所有氟树脂中热稳定性最好的。

2、热膨胀

当PTFE制品从23℃冷却到-196℃，会收缩约2%，而从23℃加热249℃则膨胀4%。对于PTFE制品的设计、制造和使用而言，这样的尺寸变化是很大的。

一方面，PTFE树脂的线膨胀系数比其他常见的塑料要高，另一方面由于PTFE树脂的线膨胀系数同金属材料有明显差异，这些特点就会在使用时产生问题。如用PTFE片或薄板作法兰垫片，会因受热膨胀不同造成泄漏。改进的方法是在PTFE粉中加人无机添加剂，如玻璃纤维、石墨、青铜或二硫化钼等，以降低其线膨胀系数。另一种情况即PTFE树脂的线膨胀系数同金属材料有明显差异，典型的例子如用PTFE薄壁管作金属管的衬里，尤其是用于高温下防腐目的，受长管两端法兰处的PTFE翻边的限制，PTFE内衬管的热膨胀同金属管的热膨胀不匹配往往导致PTFE两端翻边处的开裂，或内管本身过度膨胀造成不规则隆起和褶皱导致开裂。这就需要在设计上做一些安排，用以补偿热膨胀的差异。

3、热导率和比热容

PTFE的热导率低，是良好的绝热材料。这对于使用PTFE作为设备(如反应器)防腐衬里而又要通过夹套进行传热维持设备内温度的情况是一个很不利的因素。PTFE中加人适量填充物，如石墨、玻纤或青铜粉后可明显提高热导率。PTFE和加人填充物后的填充PTFE的热导率、不同温度下PTFE的比热容数据。

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