聚四氟乙烯泡沫塑料的特性及应用

聚四氟乙烯泡沫塑料（FP-PTFE）是一种微孔泡沫结构的泡沫体，它除具有F4的多种优良特性外，还具有泡沫料的特性，如密度低、柔软、略有弹性等。而且可按不同配比配制成不同介电常数的F4泡沫塑料，可作耐高温、耐腐蚀、不同介电性能的材料及重要的过滤材料。

1.组成

F4泡沫塑料以悬浮F4树脂为原料，配置稠环芳烃（C₁₀H₈）为成孔剂组成的混合物，配比（质量份）为70∶30。

2.成型工艺

由于F4有特殊的成型特性，故其发泡成型工艺也与众不同，它不是利用发泡剂产生气泡而生成泡沫体的，而是利用成孔剂使聚合物形成无数小孔，成型后成孔剂会从聚合物中逸出而生成泡孔的。其成型工艺流程如图14-69所示。

图14-69 聚四氟乙烯泡沫塑料的生产工艺流程

（1）配料 F4及C₁₀H₈都必须球磨过筛（0.36mm的金属筛）后各自密封保存备用，防止再粘结。成型前按配比高速混料（转速为725～1440r/min）3～5min，再经0.36mm金属筛网过筛后才可用于成型。料尽量随用随配，两组分的颗粒度大小一致，混合均匀。

（2）预成型 预成型包括加料、压制、烧结等工序。加料时在23℃下将混合料迅速、准确地加入模具中，防止成孔剂逸出及静电吸入灰尘；压制在液压机中进行，压力为20～40MPa，颗粒大的选用压力大，颗粒小的则选用较低的压力。如果压力过大，则会导致烧结时制品翘曲、开裂、去除成孔剂困难，从而影响制品电性能；压力过小，物料粘结力小，制品强度低，收缩大。烧结时必须严格控制温度及升温速度，要使物料熔结及成孔剂充分逸出。如果升温过快，则制品内外温差大，会发生翘曲、开裂，成孔剂不能充分逸出。烧结工序分两步进行，一是干燥，二是烧结。两工序都要逐渐升温。干燥在电热干燥箱中进行，干燥应彻底，可通过观察制品孔迹、闻气味、称质量等方法来检测干燥情况和确定成孔剂是否充分逸出。在干燥操作时应打开所有排气风道，适当打开炉门排出气体，防止发生爆炸。当检测成孔剂充分排出后才可进行烧结，烧结在高温烧结箱中进行。制品应在慢速回转下进行烧结。烧结温度为370～380℃。大型制品的升温速度为30～40℃/h，小型制品的升温速度为80～120℃/h。最后保持烧结温度直至制品成胶状半透明体为止。(www.xing528.com)

（3）冷却 冷却速度对制品结晶大小和性能有直接影响，一般冷却速度为15～24℃/h，厚壁制品应取小，厚度小的制品（如<4mm），则可快一些升温。

F4泡沫料收缩率较大，横向收缩为5%～6%，纵向收缩为6%～7%。

3.性能及应用

聚四氟乙烯具有优异的化学稳定性、热稳定性以及介电性能。聚四氟乙烯泡沫塑料的介电常数与其密度成直线关系，即密度越大，介电常数也越大。因此，可按不同配方制出不同介电常数的材料应用于不同电性能要求的场合。其主要技术指标见表14-157。

聚四氟乙烯的氟碳（F—C）键能很高，加之氟原子的屏蔽作用，使它具有优良的耐化学腐蚀性能、介电性能、耐候性以及不燃不粘、低摩擦因数和较宽的使用温度范围等性能。

聚四氟乙烯泡沫塑料可以制造滤布、滤纸、微孔玻璃、多孔陶瓷以及其他过滤材料，因而用途广泛，已成为石油、化工、地质勘探、仪器仪表及医药等工业部门分离强腐蚀性介质的重要过滤材料。

表14-157 聚四氟乙烯泡沫塑料主要技术指标