聚四氟乙烯百科知識普及

WaterOff

2022-08-08 14:17:48

聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，簡寫為PTFE），一樣平常稱作“不粘涂層”或“易清潔物料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑。同時，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點，它的摩擦系數極低，所以可作潤滑作用之余，亦成為了易清潔水管內層的理想涂料。

中文名聚四氟乙烯英文名Polytetrafluoroethylene別稱特富龍、特氟龍、鐵氟龍、陶氟隆、德氟隆化學式-(CF2-CF2)n-CAS登錄號9002-84-0熔點327℃密度2200kg/m3外觀白色固體安全性描述S24/25傷害性描述R41縮寫PTFE

物理性子

英文縮寫：PTFE

中文名稱：聚四氟乙烯

中文別名：PTFE;鐵氟龍;特氟龍;teflon;特氟隆;4F;塑料之王;

英文名稱： Polytetrafluoroethylene（英文縮寫為Teflon或[PTFE，F4]）

英文別名:TETRAFLUOROETHYLENE OLIGOMER;TETRAFLUOROETHYLENE RESIN; TEFLON; TEFLON 7A; TEFLON(TM) 30B; TEFLON(TM) 6; TEFLON(TM) 7A; PTFE

EINECS號 204-126-9

CAS No.：9002-84-0

分子式：(C2F4)n

分子量：100.015612

熔點：327℃

沸點：400℃

折射率：1.35

風險術語：R41對眼睛有緊張危險。

安全術語：S24/25避免與皮膚和眼睛接觸。

其他∶聚四氟乙烯中波的傳播速度為︰207019667.8=0.69v0 注：波在序言中的傳播速度計算式為

為介電常數，

為磁導率[1] .

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，預備第二天進行下一步的實驗，可是當第二天打開鋼瓶減壓閥后，卻沒有氣體溢出，他們以為是漏氣，可是將鋼瓶稱量時，發現鋼瓶并沒有減重。他們鋸開了鋼瓶，發現了大量的白色粉末，這是聚四氟乙烯。

他們研究發現聚四氟乙烯性子精良，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在二戰期間一向保密。直到二戰結束后，才解密，并于1946年實現工業化生產聚四氟乙烯。

中文商品名“特氟隆”（teflon)、“特氟龍”、“特富隆”、“泰氟龍”等。它是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，其結構簡式為 -[-CF2-CF2-]n- ，具有精良的化學穩固性、耐腐蝕性，是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，除熔融堿金屬、三氟化氯、五氟化氯和液氯外，能耐其它統統化學藥品，在王水中煮沸也不起轉變，廣泛應用于各種必要抗酸堿和有機溶劑的場合。有密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和優秀的抗老化能力、耐溫優秀（能在正250℃至負180℃的溫度下長期工作）。聚四氟乙烯自己對人沒有毒性。

使用溫度 -190～250℃，許可驟冷驟熱，或冷熱交替操作。

聚四氟乙烯板

壓力 -0.1～6.4Mpa（全負壓至64kgf/cm2）（Full vacuum to 64kgf/cm2）

它的產生解決了化工、石油、制藥等領域的很多題目。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脂模塑加工制成。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學腐蝕的特點，它已被廣泛地應用作為密封材料和添補材料。

分散液可用作各種材料的絕緣浸漬液和金屬、玻璃、陶器外觀的防腐涂層等。各種聚四氟圈、聚四氟墊片、聚四氟盤根等廣泛用于各類防腐管道法蘭密封。此外，也可以用于抽絲，聚四氟乙烯纖維——氟綸（國外商品名為特氟綸）。

聚四氟乙烯薄膜

現在，各類塑料王成品已在化工、機械、電子、電器、軍工、航天、環保和橋梁等國民經濟領域中起到了舉足輕重的作用。

聚四氟乙烯(PTFE)使用條件行業化工、石化、煉油、氯堿、制酸、磷肥、制藥、農藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有機合成、有色冶煉、鋼鐵、原子能及高分子過濾材料、高純產品生產（如離子膜電解），濃厚物料輸送與操作，衛生要求高度嚴酷的食品、飲料等加工生產部門。

好處

耐高溫——使用工作溫度達250℃。

耐低溫——具有優秀的機械韌性；即使溫度降落到-196℃，也可保持5%的伸長率。

耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑，體現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。

聚四氟乙烯管

耐天氣——有塑料中最佳的老化壽命。

高潤滑——是固體材料中摩擦系數最低者。

不粘附——是固體材料中最小的外觀張力，不粘附任何物質。

無毒害——具有心理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應。

電絕緣性——可以抵抗1500伏高壓電。

聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達一萬萬以上

，一樣平常為數百萬（聚合度在10^4數量級，而聚乙烯僅在10^3）。一樣平常結晶度為90～95%，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒外形排列，因為氟原子半徑較碳稍大，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外觀。這種分子結構詮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。

不足

1、聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料成品在長時間延續載荷作用下發生的塑性變形(蠕變)，這給它的應用帶來肯定的限定。如當PTFE用作密封墊時，為密封精密而把螺栓擰得很緊，以致超過特定的壓縮應力時，會使墊圈產生“冷流”(蠕變)而被壓扁。這些瑕玷可通過加入適當的填料及改動零件結構等方法來戰勝。

2、PTFE具有凸起的不粘性，限定了其工業上的應用。它是極好的防粘材料，這種性能又使它與其他物件的外觀粘合極為困難。

3、PTFE的線膨脹系數為鋼的10~20倍，比多數塑料大，其線膨脹系數隨著溫度的轉變而發生很不規律的轉變。在應用PTFE時，假如對這方面性能詳細不夠，很容易造成損失。

質料性能

密度：2.1–2.3 g/cm3；

聚四氟乙烯的機械性子較軟。具有特別很是低的外觀能。

聚四氟乙烯(F4，PTFE)具有一系列精良的使用性能：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—能耐王水和統統有機溶劑；耐天氣—塑料中最佳的老化壽命；高潤滑—具有塑料中最小的摩擦系數（0.04）；不粘性—具有固體材料中最小的外觀張力而不粘附任何物質；無毒害—具有心理惰性；優秀的電氣性能，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，廣泛應用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等緊張部門。產品：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。結構式為：CF3(CF2CF2)nCF3。20世紀30年代末期發現，40年代投入工業生產。性子聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達一萬萬以上。

雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂必要分別吸取能量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，聚四氟乙烯重要解聚為四氟乙烯。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。可見，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。因為高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要分外詳細安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。

力學性能

它的摩擦系數極小，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳外觀的緊張特性。又因為氟-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℃的較廣溫度范圍內均保持精良的力學性能，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。

PTFE密度較大，為2. 14一2. 20g/cm3，幾乎不吸水，平衡吸水率小于0. 01%。

聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物，大分子間的相互引力較小，剛度、硬度、強度都較小，在應力長期作用下會變形。

聚四氟乙烯受載時容易出現蠕變征象，是典型的具有冷流性的塑料。PTFE的蠕變隨壓縮應力、溫度和結晶度的不同而異，溫度越高則蠕變越大。PTFE的結晶度在55%一80%之間，蠕變量不超過2%;當結晶度在55%以下和80%以上時，蠕變量敏捷增大。

聚四氟乙烯力學性能方面優秀的特征是摩擦因數小，在0. 01一0. 10之間，在現有塑料材料，乃至所有工程材料中最小。

PTFE的摩擦因數隨滑動速率的增大而增大，當線速度達到0. 5一1. 0m/s以上時趨于穩固;而且靜摩擦因數小于動摩擦因數，將這種特征用于軸承制造，可減小其起動阻力，使之從起動到運轉都十分平穩。PTFE的摩擦因數隨隨載荷增長而減小，當載荷達到0. 8 MPa以上時趨于恒定。在高速、高載荷下，PTFE的摩擦因數低于0. 01。從超低溫到PTFE熔點，

其摩擦因數幾乎不變，只有在外觀溫度高于熔點時，摩擦因數為才急劇增大。

因為分子間引力小，PTFE的硬度低，易被其他材料磨損。但是，只要對磨材料外觀粗糙度合適，可在相稱程度上降低PTEF的磨損量。

耐候性

聚四氟乙烯具有極高的耐化學腐蝕性能，例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無轉變，也幾乎不溶于絕大多數的溶劑，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、紫外線均極穩固，所以具有優秀的耐候性。

值得詳細的是，聚四氟乙烯不能耐受極強的還原氛圍

熔融的堿金屬，氨堿溶液（堿金屬溶于液氨），某些氟化物（如TFA），萘鈉鹽等均可以敏捷腐蝕聚四氟乙烯成品

電性能

聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內的介電常數和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。

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性能均顯明降落。

聚合

聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應熱，并便于控制溫度。聚合一樣平常在40～80℃，3～26千克力/厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑，也可以用氧化還原引發系統。每摩爾四氟乙烯聚應時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的外觀活性劑，例如全氟酸楚或其鹽類。

膨脹系數

（25～250℃）10～12×10-5/℃

成型方法

1．模壓法

聚四氟乙烯力學性

2．推壓法

3．皮囊法

4．噴涂法

5．編織法

6．纏繞法

7．滾壓法

8．擠壓法

9．粘接法

10．焊接法

11．熱定型法

12．機加工法

對比

聚四氟乙烯和聚乙烯的區別　

聚四氟乙烯[PTFE,F4]是當今世界上耐腐蝕性能最佳材料之一，因此得"塑料王"之美稱。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”。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必要抗酸堿和有機溶劑的地方，它自己對人沒有毒性，但是在生產過程中使用的質料之一全氟酸楚銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作，除熔融金屬鈉和液氟外，能耐其它統統化學藥品。

聚乙烯：簡稱PE，是乙烯經聚合制得的一種熱塑性樹脂。具有精良的耐低溫性能(最低使用溫度可達-70～-100℃)，化學穩固性好，能耐大多數酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性子的酸)。常溫下不溶于一樣平常溶劑，吸水性小，電絕緣性能精良；但聚乙烯對于環境應力(化學與機械作用)是很敏感的，耐熱老化性差。聚乙烯的性子因品種而異，重要取決于分子結構和密度。

簡寫：nCH2=CH2→

分為高壓法、低壓法、中壓法三種。高壓法用來生產低密度聚乙烯

聚乙烯的性子因品種而異，重要取決于分子結構和密度。

聚乙烯的種類

（1） LDPE：低密度聚乙烯、高壓聚乙烯

（2） LLDPE：線形低密度聚乙烯

（3） MDPE：中密度聚乙烯、雙峰樹脂

（4） HDPE：高密度聚乙烯、低壓聚乙烯

（5） UHMWPE：超高分子量聚乙烯

（6）改性聚乙烯：CPE、交聯聚乙烯（PEX）

國家標準

GB 5477-1985聚四氟乙烯材料命名

GB 7136-1986通用型模壓用聚四氟乙烯樹脂

GB 8329-1987聚四氟乙烯樹脂細粒模壓粉

GB/T 11990-1989糊狀擠塑用聚四氟乙烯樹脂

GB/T 8329-1987 聚四氟乙烯樹脂細粒模壓粉

GB/T 10904-1989 添補聚四氟乙烯導軌軟帶

GB/T 10905-2008添補聚四氟乙烯導軌軟帶技術條件

GB/T 13404-2008管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片

GB/T 15700-1995聚四氟乙烯波紋補償器通用技術條件

GB/T 17737.2-2000　射頻電纜第2部分：聚四氟乙烯（PTFE）絕緣半硬射頻同軸電纜分規范

GB 33001-1985聚四氟乙烯管材

GB 33002-1985 聚四氟乙烯板材

處理粘接

難粘緣故原由

PTFE之所以難粘,重要有下面幾個緣故原由：第一，外觀能低，臨界外觀張力一樣平常只有31～34 達因/厘米。因為外觀能低，接觸角大，膠粘劑不能充分潤濕PTFE，從而不能很好粘附在PTFE上；第二，結晶度大，化學穩固性好，PTFE 的溶脹和消融都要比非結晶高分子困難，當膠粘劑涂在PTFE 外觀，很難發生高聚物分子鏈成鏈域互相擴散和纏結，不能形成較強的粘附力；第三，PTFE 結構高度對稱，也是屬于非極性高分子。而膠粘劑吸附在PTFE 外觀是由范德華力(分子間作用力) 所引起的，范德華力包括取向力、誘導力和色散力。對于非極性高分子材料外觀,不具備形成取向力和誘導力的條件，而只能形成較弱的色散力，因而粘附性能較差。

基于上述熟悉，在一樣平常情況下，為了解決PTFE 難以粘接的題目，人們重要從外觀改性和新型膠粘劑的合成出發。