
聚四氟乙烯,俗称“特氟龙”(Teflon)或PTFE,以其无与伦比的化学惰性而闻名于世,被誉为“塑料王”。在耐腐蚀性方面,PTFE密封圈的表现几乎无可匹敌。
其超强的耐腐蚀性源于其独特的分子结构:一条完全由碳原子构成的主链,周围被氟原子紧密包裹。这种碳-氟键是已知最强的化学键之一,极其稳定,使得PTFE能够抵抗几乎所有强酸、强碱、强氧化剂和有机溶剂的侵蚀。无论是浓硫酸、硝酸、王水,还是氢氟酸(在特定温度压力下需谨慎评估),或是氢氧化钠、氯气,PTFE都能保持性能不变。这使得PTFE密封圈成为化工、制药、电镀、半导体等强腐蚀性介质处理系统中的首选密封材料。
除了极致的耐化学性,PTFE密封圈还拥有其他显著优点:
宽广的温度适用范围:可在-200℃至+260℃的极端温度下长期稳定工作。
极低的摩擦系数:是已知摩擦系数最低的固体材料之一,具有出色的自润滑性,非常适合作为无油润滑的往复或旋转运动密封。
良好的电绝缘性和不粘性。
然而,PTFE也存在固有的物理局限性,影响了其作为纯密封圈的应用形式:
冷流性:在持续应力下会发生蠕变(冷流),导致密封力随时间衰减而泄漏。
缺乏弹性:PTFE是硬质塑料,不具备橡胶的弹性回复能力。
耐磨性一般:纯PTFE较软,耐磨性不如许多工程塑料。
因此,纯PTFE密封圈(如V形环、平垫圈)通常用于低压静态密封,或通过结构设计(如与弹簧组合的唇形密封)来补偿其弹性不足。更常见的做法是对PTFE进行填充改性,例如加入玻璃纤维、碳纤维、青铜粉、石墨或二硫化钼,以显著改善其抗蠕变性、耐磨性、导热性和机械强度,从而制造出适用于动态高压工况的复合密封制品。
