聚四氟乙烯的力學(xué)性能
聚四氟乙烯擁有的力學(xué)機(jī)能較好,我們來看看它在力學(xué)機(jī)能上的表現(xiàn)如何。
它的摩擦系數(shù)小,僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表面的重要特征。又因?yàn)榉?碳鏈分子間作用力低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。
聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)機(jī)能,全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。
PTFE密度較大,為2. 14一2. 20g/cm3,幾乎不吸水,平衡吸水率小于0. 01%。
聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物,大分子間的相互引力較小,剛度、硬度、強(qiáng)度都較小,在應(yīng)力長期作用下會變形。
聚四氟乙烯受載時(shí)輕易泛起蠕變現(xiàn)象,是典型的具有冷流性的塑料。PTFE的蠕變隨壓縮應(yīng)力、溫度和結(jié)晶度的不同而異,溫度越高則蠕變越大。PTFE的結(jié)晶度在55%一80%之間,蠕變量不超過2%;當(dāng)結(jié)晶度在55%以下和80%以上時(shí),蠕變量迅速增大。
聚四氟乙烯力學(xué)機(jī)能方面優(yōu)異的特性是摩擦因數(shù)小,在0. 01一0. 10之間,在現(xiàn)有塑料材料,乃至所有工程材料中小。
PTFE的摩擦因數(shù)隨滑動速率的增大而增大,當(dāng)線速度達(dá)到0. 5一1. 0m/s以上時(shí)趨于不亂;而且靜摩擦因數(shù)小于動摩擦因數(shù),將這種特性用于軸承制造,可減小其起動阻力,使之從起動到運(yùn)轉(zhuǎn)都十分平穩(wěn)。PTFE的摩擦因數(shù)隨隨載荷增加而減小,當(dāng)載荷達(dá)到0. 8 MPa以上時(shí)趨于恒定。在高速、高載荷下,PTFE的摩擦因數(shù)低于0. 01。從超低溫到PTFE熔點(diǎn),
其摩擦因數(shù)幾乎不變,只有在表面溫度高于熔點(diǎn)時(shí),摩擦因數(shù)為才急劇增大。
因?yàn)榉肿娱g引力小,PTFE的硬度低,易被其他材料磨損。但是,只要對磨材料表面粗拙度合適,可在相稱程度上降低PTEF的磨損量。