聚四氟乙烯(PTFE)纤维是一种线型高分子聚合物,是全氟聚合物中的杰出代表。PTFE主链上的氟原子围绕碳原子成双螺旋结构排列,相邻的两个氟原子正好把两个碳原子之间的空隙填满,在C—C键周围形成一层致密的“氟化层”,其他分子或反应性基团难以进入,有效地保护C—C主链不受侵蚀。
聚四氟乙烯熔点为327℃,分解温度为415℃,可在-250~260℃下长期使用。PTFE自开发面世以来,由于其特殊分子构型而带来的优异特性,如热稳定性、耐化学腐蚀性、低摩擦系数、低吸水率等特点,在工业生产、生活众多领域受到了广泛关注和应用,下面在这里与大家一起了解一下PTFE纤维在各个方面的用途。
在过滤材料方面的应用
PTFE纤维在滤布方面有重要应用,其综合性能优于其他高性能纤维材料。PTFE纤维目前主要用途是制成耐高温、耐腐蚀性烟气除尘用的滤料。PTFE短纤维可用于制造过滤用针刺毡,长纤维可用于制作针刺毡的基布稀松布,因其使用寿命长,不仅可用于PTFE毡的基布,也可用于其他类型的由高性能纤维制成的毡的基布。
PTFE缝纫线可用于各种类型的过滤器制造。作为过滤材料,PTFE纤维可以纯纺,也可以与其他纤维混用,这些制品主要应用在危险固体废弃物焚烧炉(垃圾焚烧炉),水泥、电站燃煤锅炉、玻璃、有色冶炼、化工生产尾气和烟气的除尘等。PTFE纤维滤布还可用于高温和腐蚀性液体的过滤材料等。
在医疗卫生方面的应用
由于膨体PTFE材料是纯惰性的,本身没有任何毒性,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,可用任何方法消毒,具有多微孔结构,从而可用于多种康复方案中,如软组织再生的人造血管和补片,血管、心肝、普通外科和整形外科的手术缝合线,其优良的抗微生物性、抗菌性、挠屈寿命长及回潮率为零等优点,更使人们不断地开拓PTFE纤维在这一领域的应用。
PTFE纤维具有高强度,可制成牙线,可以自如地在牙缝间滑动而不断裂。该牙线在临床上的收效已得到美国牙医组织和英国牙医组织的认证。PTFE纤维可以作为弥补或置换心瓣膜的主要成分,手术时将PTFE纤维针织物环围绕在心脏瓣膜的周围,纤维具有优越的流体密封特性,起到弥补或取代心脏瓣膜的作用。
在航空航天方面的应用
宇航服是当今要求最高的防护服,其主要作用是保护宇航员不受热、冷、化学品、微流星体、压力波等危害。宇航服一般由内衣、通风层、保暖层、气密限制层、水冷服、隔热服和防撕裂层构成。 其中,气密限制层的结构分为气密与限制两个层次,用局部粘接工艺结合在一起。气密层用锦纶基布涂聚氨酯或氯丁橡胶制成,具有耐压、气密性好、耐老化、重量轻等优点。限制层采用聚酰胺纤维、聚四氟乙烯纤维或芳纶。防撕裂层的主要材料是合成纤维,如芳纶、PTFE纤维织物。 美国宇航局的宇航服防撕裂层就是由Nomex和PTFE纤维交织,用Kevlar作防护纱线的织物。
PTFE纤维制成的耐磨增强材料,是制作飞机和其他飞行器的结构材料。衬套是飞机起落架上的重要部件,PTFE纤维织物衬套的优良性能使其能够满足飞机起落架的工作要求。PTFE纤维也可以制作火箭发射台等的屏蔽物。
在建筑方面的应用
PTFE纤维织成的100%基布,其表面复合PTFE薄膜可制造建筑薄膜,这种膜结构建筑材料具有透光性好、自清洁性,可降低照明及空调费用,耐久性达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%,并可降低屋顶材料费的50%和总建筑费的20%,具有重量轻、耐震、不燃、设计自由度高等优点,因此可用于室外球场、竞技场、体育馆、游泳池、大型展览等的屋顶材料。
在化工、机械行业的应用
PTFE纤维的动摩擦系数小,加工成盘根具有耐磨损性能,可直接用于阀门、离心泵、混合机和搅拌器(螺旋桨等)的转动轴。 PTFE纤维的耐酸碱、低磨耗和不燃性可使其用于化学工业的防护服。 以PTFE长纤维制成基布,复合磺酸树脂而成的离子交换膜,是氯碱工程必不可少的关键组件。PTFE接枝丙烯酸、苯乙烯磺酸钠等制成的离子交换纤维,可用于重金属回收、催化剂载体等。
审核编辑:刘清
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原文标题:聚四氟乙烯(PTFE)纤维有哪些用途?
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