荷叶不粘水,这是大家熟知的。为什么荷叶疏水呢?在扫描电镜下发现,荷叶表面并不光滑,供应聚四氟乙烯板,而是有许多细小的突起,直径5-9微米,聚四氟乙烯板,突起上还有密密麻麻的纳米级的“短毛”,直径约为120纳米,这两种结构组合在一起,构成微米-纳米结构。荷叶表面分泌的生物蜡和这种微米-纳米结构使荷叶具有很强的拒水性和自清洁性,水在荷叶上成珠状,极易从荷叶上滚落并带走灰尘。
现在,科学家能够简单地仿生制作出类似荷叶那样的不沾水的材料,先用蒸发法或沉积法在基质材料上铺上一层金属纳米颗粒,再用长链烃分子加以修饰,便做出了拒水自清洁的膜。长链烃本身就疏水,它模仿荷叶面上蜡质;金属纳米颗粒就模仿荷叶上的纳米突起;这里的基质材料可以是金属,可以是含硅的材料,也可以是高分子有机材料。之所以研究疏水自清洁材料,是因为它有很多很多的应用需要。
现在,有一种疏水材料—聚四氟乙烯,这种材料的分子构造产生了疏水性。聚四氟乙烯不是由乙烯生成的,仅是它的分子结构与乙烯的分子结构相同,乙烯分子的外层有四个氢原子,聚四氟乙烯分子的外层是四个氟原子;把若干个四氟乙烯分子聚合在一起就成为大分子结构的“聚四氟乙烯”;若干个四氟乙烯大分子又会嵌合在一起,分子的外层密布着氟原子。
聚四氟乙烯板结构特点1.在PTFE中,氟原子取代了聚乙烯中的氢原子,由于氟原子体积较大半径为(0.064nm),大于氢原子半径(0.028nm),且相邻大分子的氟原子的负电荷又相互排斥,使得C-C链由聚乙烯的平面的、充分伸展的曲折构象渐渐扭转到PTFE的螺旋构象,并形成一个紧密的完全“氟代”的保护层,这使其具有其他材料无法比拟的化学稳定性以及低的内聚能密度。
2.C一C键的键能为372kJ/mol,C一F键的键能为347kJ/mol,是已知键能中较强的, 因此分子内结合牢固, 耐热性高,长期使用温度为-250℃~260℃,而C一C键的键长为1.54×10-10m,C一F键的键长为1.41×10-10m,又是常见单键中较短的,所以化学性质稳定,很难和其他物质发生化学反应,显示出优异的耐候性、耐沾污性和耐化学品性。
3.大分子主链上没有支链,整体内不形成交链,故其分子轮廓光滑,加之TFE单体具有的对称性而使PTFE分子间的吸引力和表面能较低,所以PTFE具有极低的表面摩擦系数, 且容易在滑动过程中转移到对偶面上形成薄的转移膜。
聚四氟乙烯烧结工艺
成型收缩率:3.1-5.0% 成型温度:330-380℃ 烧结条件:温度不要超过385度,不然分子会坏死,影响质量。
物料性能
长期使用温度-200--260度,有的耐化学腐蚀性,对所有化学品都耐腐蚀,摩擦系数在塑料中,5mm聚四氟乙烯板, 还有很好的电性能,其电绝缘性不受温度影响,有“塑料王”之称。 2. 呈透明或半透明状态,结晶度越高,透明性越差。原料多为粉状树脂或浓缩分散液,具有极高的分子量,为高结晶度的热塑性聚合物。 3. 适于制作耐腐蚀件,减磨耐磨件、密封件、绝缘件和器械零件
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