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聚四氟乙烯(PTFE)基本常識


   聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。商品名為“特氟隆”(teflon)。被美譽為“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本結構為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的,它本身對人沒有 毒性,但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。
  聚四氟乙烯相對分子質量較大,低的為數十萬,高的達一千萬以上,一般為數百萬(聚合度在104數量級,而聚乙烯僅在103)。一般結晶度為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。這種分子結構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℃發生相變,分子稍微解開,形成15/7螺旋。
  化學性質:聚四氟乙烯的化學結構是把聚乙烯中全部氫原子被氟原子取代而成。它的分子式為︰
  PTFE分子中F原子把C-C鍵遮蓋起來而且C-F鍵鍵能高特別穩定,除堿金屬與元素氟外它不被任何化學藥品侵蝕。
  PTFE分子中F原子對稱,C-F中兩種元素共價相結合,分子中沒有游離的電子,整個分子呈中性。使PTFE具有優良的介電性能,因為PTFE分子結構中沒有克鍵,所以它的結晶度很高。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。 絕緣性︰不受環境及頻率的影響,體積電阻可達1018歐姆?厘米,介質損耗。 鞔┐繆垢。
  耐高低溫性︰對溫度的影響變化不大,溫域範圍廣,可使用溫度-190~260℃。
  自潤滑性︰具有塑料中最小的摩擦系數,是理想的無油潤滑材料。
  表面不粘性︰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。
  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︰限氧指數在90以下。
  耐化學腐蝕和耐候性︰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、紫外線均極穩定,所以具有優異的耐候性。
  物理性質︰
  聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面能。
  聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優良的使用性能: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溶劑;耐氣候—塑料中最佳的老化壽命;高潤滑—具有塑料中最小的磨擦系數(0.04);不粘性—具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質;無毒害—具有生理惰性;優異的電氣性能,是理想的C級絕緣材料。聚四氟乙烯材料,廣泛應用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等重要部門。
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