聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene),英文縮寫(xiě)為PTFE,俗稱(chēng)“塑料王”,商標(biāo)名Teflon,在中國(guó),由于發(fā)音的緣故,"Teflon"這一商標(biāo)又被稱(chēng)之為特氟龍、鐵氟龍、鐵富龍、特富龍、特氟隆等等,皆為T(mén)eflon 的音譯。
聚四氟乙烯被稱(chēng)“塑料王”,氟樹(shù)脂之父羅伊·普朗克特1936 年在美國(guó)杜邦公司開(kāi)始研究氟利昂的代用品,他們收集了部分四氟乙烯儲(chǔ)存于鋼瓶中,準(zhǔn)備第二天進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn),可是當(dāng)?shù)诙齑蜷_(kāi)鋼瓶減壓閥后,卻沒(méi)有氣體溢出,他們以為是漏氣,可是將鋼瓶稱(chēng)量時(shí),發(fā)現(xiàn)鋼瓶并沒(méi)有減重。他們鋸開(kāi)了鋼瓶,發(fā)現(xiàn)了大量的白色粉末,這是聚四氟乙烯。
他們研究發(fā)現(xiàn)聚四氟乙烯性質(zhì)優(yōu)良,可以用于原子彈、炮彈等的防熔密封墊圈,因此美國(guó)軍方將該技術(shù)在二戰(zhàn)期間一直保密。直到二戰(zhàn)結(jié)束后,才解密,并于1946年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)聚四氟乙烯。
一、產(chǎn)品名稱(chēng): 聚四氟乙烯
二、英文名:Polytetrafluoroethylene
三、別 名
PTFE;鐵氟龍;特氟龍;teflon;特氟。籉4;塑料之王;テフロン(日語(yǔ))【英文縮寫(xiě)為
PTFE,商標(biāo)名Teflon,中文譯名各地不同:大陸譯為特富龍,香港譯為特氟龍,臺(tái)灣譯為鐵氟龍】
四、分子式:
[CF2CF2]n
五、生產(chǎn)方法
聚四氟乙烯
由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的,用以分散反應(yīng)熱,并便于控制溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2壓力下進(jìn)行,可用無(wú)機(jī)的過(guò)硫酸鹽、有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑,也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時(shí)放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類(lèi)。
六、用途
聚四氟乙烯[PTFE,F4]是當(dāng)今世界上耐腐蝕性能****材料之一,因此得"塑料王"之美稱(chēng)。它能在任何種類(lèi)化學(xué)介質(zhì)長(zhǎng)期使用,它的產(chǎn)生解決了我國(guó)化工、石油、制藥等領(lǐng)域的許多問(wèn)題。聚四氟乙烯密封件、墊圈、墊片. 聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹(shù)脂模塑加工制成。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學(xué)腐蝕與耐溫優(yōu)異的特點(diǎn),它已被廣泛地應(yīng)用作為密封材料和填充材料。 具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和卓越的耐化學(xué)腐蝕能力,如耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等,有突出的耐熱、耐寒及耐磨性,長(zhǎng)期使用溫度范圍為-200-+250℃,還有優(yōu)異的電絕緣性,且不受溫度與頻率的影響。此外,具有不沾著、不吸水、不燃燒等特點(diǎn)。懸浮樹(shù)脂一般采用模壓,燒結(jié)的辦法成型加工,所制得的棒、板或其他型材還可進(jìn)一步用車(chē)刨、鉆、銑等機(jī)加工方法加工。棒材再經(jīng)車(chē)削牽伸可制成定向薄膜。
七、聚四氟乙烯(PTFE)特性1.強(qiáng)度(高強(qiáng)度-重量比)2.化學(xué)惰性3.生物適應(yīng)性4.高熱阻5.嚴(yán)酷環(huán)境中的高化學(xué)阻抗6.低可燃性7.低摩擦系數(shù)8.低介電常數(shù)9.低吸水性10.良好的風(fēng)化屬性聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫(xiě)為PTFE。商品名為“特氟隆”(teflon)。被美譽(yù)為“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本結(jié)構(gòu)為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的,它本身對(duì)人沒(méi)有 毒性,但是在生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認(rèn)為可能具有致癌作用。 聚四氟乙烯相對(duì)分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬(wàn),高的達(dá)一千萬(wàn)以上,一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在104數(shù)量級(jí),而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)晶度為90~95%,熔融溫度為327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列,由于氟原子半徑較氫稍大,所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向,而是形成一個(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋;在19℃發(fā)生相變,分子稍微解開(kāi),形成15/7螺旋。
八、化學(xué)性質(zhì)聚四氟乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)是把聚乙烯中全部氫原子被氟原子取代而成。PTFE分子中F原子把C-C鍵遮蓋起來(lái)而且C-F鍵鍵能高特別穩(wěn)定,除堿金屬與元素氟外它不被任何化學(xué)藥品侵蝕。 PTFE分子中F原子對(duì)稱(chēng),C-F中兩種元素共價(jià)相結(jié)合,分子中沒(méi)有游離的電子,整個(gè)分子呈中性。使PTFE具有優(yōu)良的介電性能,因?yàn)镻TFE分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有克鍵,所以它的結(jié)晶度很高。由于PTFE分子外有一層惰性的含氟外殼,使它具有突出的不粘性能與低的摩擦系數(shù)。1、絕緣性:不受環(huán)境及頻率的影響,體積電阻可達(dá)1018歐姆厘米,介質(zhì)損耗小,擊穿電壓高。2、耐高低溫性:對(duì)溫度的影響變化不大,溫域范圍廣,可使用溫度-190~260℃。3、自潤(rùn)滑性:具有塑料中最小的摩擦系數(shù),是理想的無(wú)油潤(rùn)滑材料。4、表面不黏性:已知的固體材料都不能粘附在表面上,是一種表面能最小的固體材料。5、耐大氣老化性,耐輻照性能和較低的滲透性:長(zhǎng)期暴露于大氣中,表面及性能保持不變。6、不燃性:限氧指數(shù)在90以下。
7、耐化學(xué)腐蝕和耐候性:除熔融的堿金屬外,聚四氟乙烯幾乎不受任何化學(xué)試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均無(wú)變化,也幾乎不溶于所有的溶劑,只在300℃以上稍溶于全烷烴(約0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,對(duì)氧、紫外線均極穩(wěn)定,所以具有優(yōu)異的耐候性。
雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí),聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時(shí)的失重速率(%)每小時(shí)分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2?梢(jiàn),聚四氟乙烯可在 260℃長(zhǎng)期使用。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
它在250℃的溫度下不融化,在-260℃的超低溫中不發(fā)脆。聚四氟乙烯光滑異常,連冰都比不過(guò)它;它絕緣性能特別好,報(bào)紙厚的一層薄膜,便足以抵擋1500V的高壓電。九、物理性質(zhì) 聚四氟乙烯的機(jī)械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能:耐高溫—長(zhǎng)期使用溫度200~260度,耐低溫—在-100度時(shí)仍柔軟;耐腐蝕—能耐王水和一切有機(jī)溶劑;耐氣候—塑料中****的老化壽命;高潤(rùn)滑—具有塑料中最小的摩擦系數(shù)(0.04);不黏性—具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質(zhì);無(wú)毒害—具有生理惰性;優(yōu)異的電氣性能,是理想的C級(jí)絕緣材料。聚四氟乙烯材料,廣泛應(yīng)用在國(guó)防軍工、原子能、石油、無(wú)線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門(mén)。
十、聚四氟乙烯產(chǎn)品聚四氟乙烯棒材、管料、板材、車(chē)削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫(xiě)為PTFE。結(jié)構(gòu)式為 。20世紀(jì)30年代末期發(fā)現(xiàn),40年代投入工業(yè)生產(chǎn)。性質(zhì) 聚四氟乙烯相對(duì)分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬(wàn),高的達(dá)一千萬(wàn)以上,一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在104數(shù)量級(jí),而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)晶度為90~95%,熔融溫度為327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列,由于氟原子半徑較氫稍大,所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向,而是形成一個(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋;在19℃發(fā)生相變,分子稍微解開(kāi),形成15/7螺旋。1、力學(xué)性能:它的摩擦系數(shù)極小,僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低,所以聚四氟乙烯具有不黏性。2、電性能:聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)和介電損耗都很低,而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。3、耐輻射性能:聚四氟乙烯的耐輻射性能較差(104拉德),受高能輻射后引起降解,高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。 4、聚合:聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應(yīng)是在大量水存在下攪拌進(jìn)行的,用以分散反應(yīng)熱,并便于控制溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/厘米2壓力下進(jìn)行,可用無(wú)機(jī)的過(guò)硫酸鹽、有機(jī)過(guò)氧化物為引發(fā)劑,也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時(shí)放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類(lèi)。5、膨脹系數(shù)(25~250℃):10~12×10-5/℃。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)性能,全氟碳高分子的特點(diǎn)之一是在低溫不變脆。
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