化工新材料是“十二五”期間重點(diǎn)發(fā)展的七大戰略性新興產(chǎn)業(yè)之一。在《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五發(fā)展規劃》中,氟塑料作為高性能氟材料位列其中,表明氟塑料符合我國“十二五規劃新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,已被國家提升到非常重要的戰略地位。作為特種工程塑料,聚四氟乙烯(PTFE )一直是用量最大的氟塑料，全球產(chǎn)量與消費量快速增加,目前全球氟樹(shù)脂的消費量約為30萬(wàn)t ,其中聚四氟乙烯70%左右。聚四氟乙烯具有高度的化學(xué)穩定性、極強的耐高低溫性能、突出的不黏性、異常的潤滑性以及優(yōu)異的電絕緣性和抗輻射性、極小的吸水率等,使得其在航空航天、機械、石油化工、建筑、電子電器、醫療器械和紡織等領(lǐng)域具有廣泛的應用。

一、PTFE纖維的結構與性能

1.1 PTFE纖維的分子結構：

PTFE為全氟化直鏈高聚物,是一種高度對稱(chēng)的非極性高分子化合物,其結構為大分子線(xiàn)型結構,分子鏈呈螺旋形結構。按照表現顏色的不同，PTFE纖維可分為棕色纖維和白色纖維兩種。棕色PTFE纖維通常是以載體紡絲得到,這種纖維非常柔軟,且摩擦因數低，廣泛用于機械行業(yè),無(wú)油，動(dòng)、靜抗磨領(lǐng)域。白色PTFE纖維一般是由膜裂切割法制得，此纖維制成的濾料可以提高過(guò)濾截面，從而提高過(guò)濾的精度。

1.2 PTFE纖維的性能：

1.2.1耐化學(xué)性

PTFE分子中的“C- F”鍵具有極高的鍵能,分子鏈呈螺旋形結構，且為非極性和結晶結構,使得PTFE具有極優(yōu)異的耐化學(xué)性。除元素氟和強氟化介質(zhì)(如三氟化氯)、熔融堿金屬以及300°C的氫氧化鈉以外，PTFE幾乎不受任何化學(xué)試劑的腐蝕,所有的強酸、強堿、強氧化劑、鹽類(lèi)對PTFE均無(wú)影響，甚至在王水中煮沸,其質(zhì)量和性能也都沒(méi)有任何變化。對于有機化合物,除了芳烴和鹵化胺類(lèi)對其有輕微的溶脹外,其他有機溶劑對PTFE都沒(méi)有影響,所以被譽(yù)為“塑料王”。

1.2.2熱學(xué)性能

PTFE具有極優(yōu)異的耐高低溫性能,可長(cháng)時(shí)間在- 190~260*C的溫度范圍內使用,不但能夠承受高達290°C的瞬間高溫, 而且在260°C的低溫下不發(fā)脆, 還可保持一定的撓曲性。 因此在一些惡劣的環(huán)境下，經(jīng)常用到PTFE制品。

1.2.3力學(xué)性能

由于PTFE分子鏈為非極性,其大分子間相互吸引力很小;加之分子鏈為無(wú)支鏈的高鋼性鏈,纏結很小，導致PTFE力學(xué)性能不佳。PTFE在負荷長(cháng)期作用下，蠕變較大，易發(fā)生冷流現象。但其耐疲勞性?xún)?yōu)異，一般不會(huì )出現永久性的疲勞破壞。除上述優(yōu)異性能外, PTFE還具有良好的阻燃性能，優(yōu)異的潤滑性、拒水性和電絕緣性能，抵御紫外線(xiàn)抗老化性能等。

二、PTFE纖維的應用

2.1過(guò)濾材料：

PTFE纖維在高溫煙氣過(guò)濾方面有著(zhù)重要的作用。采用PTFE纖維或PTFE纖維同其他耐高溫纖維混合,可制成高溫復合過(guò)濾氈,該濾料具有很好的耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦等性能,適用于高溫、高濕、高黏性粉塵行業(yè)或帶有酸堿性、腐蝕性化學(xué)氣體的工業(yè)煙塵凈化,是其他過(guò)濾材料所無(wú)法比擬的。

近年來(lái), PTFE纖維在醫學(xué)上的應用越來(lái)越廣泛,如可用于人造血管,人工心臟瓣膜和人工心臟輔助裝置，人造韌帶和人造食道等。此外，PTFE纖維還可用于普通外科和整形外科的手術(shù)縫合等,如比較常見(jiàn)的整容手術(shù)隆鼻和整形下頜就是采用PTFE作為填充材料。

2.3紡織工業(yè)：

PTFE纖維可用來(lái)制造高性能的縫紉線(xiàn)、耐熱與耐化學(xué)等性能要求高的其他紡織品,以及醫用紡織品和耐磨服裝的耐擦傷拼料。例如用含有PTFE纖維的耐摩擦運動(dòng)襪,在自行車(chē)及其他運動(dòng)中,可防止運動(dòng)員的腳產(chǎn)生水泡。

2. 4其他應用領(lǐng)域：

PTFE纖維在其他領(lǐng)域也有著(zhù)廣泛的應用,如可用于軸承和低摩擦率零部件、離子交換、密封填料等。也可以作為造紙、食品和紡織領(lǐng)域的機械設備零件無(wú)油潤滑的最理想材料。PTFE可用作不粘鍋和微波爐的內膽。此外,作為一種極佳的絕緣材料, PTFE在電信、計算機、測試與測量、國防、航空與航天市場(chǎng)等諸多高性能、高挑戰性的領(lǐng)域也有廣泛的應用。同時(shí),由于其固有的低損耗與介電常數, PTFE纖維還可以用來(lái)制備電線(xiàn)和電纜的絕緣材料等。