四氟乙烯（Teflon或PTFE），俗稱“塑料王”，是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應(yīng)用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達(dá)、高頻通訊器材、無線電器材等。

基本信息

中文名稱

聚四氟乙烯

外文名稱

polytetrafluoroethylene

英文簡稱

PTFE

分子式

(C2F4)n

分子量

熔點

327℃

密 度

2200kg/m3

安全性描述

S24/25

危險性描述

R41

目錄

折疊編輯本段基本簡介

聚四氟乙烯聚四氟乙烯被稱“塑料王”，氟樹脂之父羅伊·普朗克特1936 年在美國杜邦公司開始研究氟利昂的代用品，他們收集了部分四氟乙烯儲存于鋼瓶中，準(zhǔn)備第二天進(jìn)行下一步的實驗，可是當(dāng)?shù)诙齑蜷_鋼瓶減壓閥后，卻沒有氣體溢出，他們以為是漏氣，可是將鋼瓶稱量時，發(fā)現(xiàn)鋼瓶并沒有減重。他們鋸開了鋼瓶，發(fā)現(xiàn)了大量的白色粉末，這是聚四氟乙烯。

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年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)聚四氟乙烯。聚四氟乙烯是塑料的一個重要品類。自合成出聚四氟乙烯以來，氟塑料的研制和應(yīng)用得到了很大發(fā)展。目前已被廣泛地應(yīng)用于航空、宇航、原子能、電子、電器、化工、機(jī)械、建筑、輕紡、醫(yī)藥等工業(yè)部門，并日益深入到人民的日常生活中。特別是聚四氟乙烯材料在防腐方面的工業(yè)應(yīng)用，極大促進(jìn)了化工業(yè)發(fā)展。聚四氟乙烯熱交換器具有優(yōu)良的傳熱性能，耐腐蝕好，耐污性好，體積小重量輕，經(jīng)鄭州工業(yè)大學(xué)技術(shù)研制，聚四氟乙烯充分發(fā)揮了其耐腐、耐化學(xué)試劑、耐磨、韌性和強(qiáng)度高的性能。

折疊編輯本段基本信息

CAS No.：

EINECS號：

分 子 式：(C?F4)n

分 子 量：

熔 點：327℃

沸 點：400℃

折 射 率：1.35

英文名稱：poly(tetrafluoroethylene);TETRAFLUOROETHYLENE OLIGOMER; TETRAFLUOROETHYLENE RESIN; TEFLON; TEFLON 7A; TEFLON(TM) 30B; TEFLON(TM) 6; TEFLON(TM) 7A; PTFE

折疊編輯本段基本特點

耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。

耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。

耐腐蝕——對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。

耐氣候——有塑料中佳的老化壽命。

高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)低者。

不粘附——是固體材料中小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)。

無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。

聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬，高的達(dá)一千萬以上聚四氟乙烯，一般為數(shù)百萬（聚合度在104數(shù)量級，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，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。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，形成13/6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。

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，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（%）每小時分別為1×10-4．4×10-3和9×10-2?？梢?，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由于高溫裂解時還產(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。

折疊編輯本段基本性質(zhì)

化學(xué)性質(zhì)

耐大氣老化性：耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。

不燃性：限氧指數(shù)在90以下。

耐酸堿性：不溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑（包括魔酸，即氟銻磺酸）。

抗氧化性：能耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕。

酸堿性：呈中性。

物理性質(zhì)

密度：2.1–2.3 g/cm3;

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—長期使用溫度200~260度，耐低溫—在-100度時仍柔軟；耐腐蝕—能耐王水和一切有機(jī)溶劑；耐氣候—塑料中佳的老化壽命；高潤滑—具有塑料中小的摩擦系數(shù)（0.04）；不粘性—具有固體材料中小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；無毒害—具有生理惰性；優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料，報紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓；比冰還要光滑。聚四氟乙烯材料，廣泛應(yīng)用在國防**、原子能、石油、無線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。產(chǎn)品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、車削板材。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。結(jié)構(gòu)式為：CF3(CF2CF2)nCF?。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) 聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大，低的為數(shù)十萬，高的達(dá)一千萬以上，一般為數(shù)百萬（聚合度在104數(shù)量級，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，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。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，形成13/6螺旋；在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。

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)性能，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。

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，對氧、紫外線均極穩(wěn)定，所以具有優(yōu)異的耐候性。

聚四氟乙烯換熱器是化工設(shè)備新品種，由于聚四氟乙烯材質(zhì)耐蝕性冠于多種合金、非金屬甚至貴金屬，故此類設(shè)備對于解決制藥工業(yè)、石油化工等強(qiáng)腐蝕性流涕無聊的換熱問題具有重要意義。聚四氟乙烯換熱設(shè)備是在我國工業(yè)需要大量不含雜質(zhì)的物料冷凝，而缺乏及耐腐蝕又具有高潔凈率換熱材質(zhì)的局面下，由鄭州工業(yè)大學(xué)研制開發(fā)。

此種設(shè)備極大地提高了換熱設(shè)備的耐蝕性和換熱介質(zhì)的潔凈率，在石油化工、硫酸、醫(yī)藥、電鍍、輕工等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。