四氟乙烯（Teflon或PTFE），俗稱(chēng)“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。一般應用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達、高頻通訊器材、無(wú)線(xiàn)電器材等。

基本信息

中文名稱(chēng)

聚四氟乙烯

外文名稱(chēng)

polytetrafluoroethylene

英文簡(jiǎn)稱(chēng)

PTFE

分子式

(C2F4)n

分子量

熔點(diǎn)

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(jiǎn)介

聚四氟乙烯聚四氟乙烯被稱(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存于鋼瓶中，準備第二天進(jìn)行下一步的實(shí)驗，可是當第二天打開(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)現鋼瓶并沒(méi)有減重。他們鋸開(kāi)了鋼瓶，發(fā)現了大量的白色粉末，這是聚四氟乙烯。

研究發(fā)現聚四氟乙烯性質(zhì)優(yōu)良，可以用于原子彈、炮彈等的防熔密封墊圈，美國軍方將該技術(shù)在二戰期間一直保密。直到二戰結束后，才解密，并于1946年實(shí)現工業(yè)化生產(chǎn)聚四氟乙烯。聚四氟乙烯是塑料的一個(gè)重要品類(lèi)。自合成出聚四氟乙烯以來(lái)，氟塑料的研制和應用得到了很大發(fā)展。目前已被廣泛地應用于航空、宇航、原子能、電子、電器、化工、機械、建筑、輕紡、醫藥等工業(yè)部門(mén)，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(diǎn)：327℃

沸 點(diǎn)：400℃

折 射 率：1.35

英文名稱(chēng)：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(diǎn)

耐高溫——使用工作溫度達250℃。

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

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

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(wú)毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長(cháng)期植入體內無(wú)不良反應。

聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大，低的為數十萬(wàn)，高的達一千萬(wàn)以上聚四氟乙烯，一般為數百萬(wàn)（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，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。這種分子結構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。

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。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。可見(jiàn)，聚四氟乙烯可在 260℃長(cháng)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，要特別注意安全防護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(cháng)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。

耐酸堿性：不溶于強酸、強堿和有機溶劑（包括魔酸，即氟銻磺酸）。

抗氧化性：能耐強氧化劑的腐蝕。

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(cháng)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（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(wú)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，廣泛應用在國防**、原子能、石油、無(wú)線(xiàn)電、電力機械、化學(xué)工業(yè)等重要部門(mén)。產(chǎn)品：聚四氟四乙烯棒材、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。結構式為：CF3(CF2CF2)nCF?。20世紀30年代末期發(fā)現，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，低的為數十萬(wàn)，高的達一千萬(wàn)以上，一般為數百萬(wàn)（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，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。這種分子結構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。

力學(xué)性能

它的摩擦系數極小，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，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。

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，對氧、紫外線(xiàn)均極穩定，具有優(yōu)異的耐候性。

聚四氟乙烯換熱器是化工設備新品種，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(lèi)設備對于解決制藥工業(yè)、石油化工等強腐蝕性流涕無(wú)聊的換熱問(wèn)題具有重要意義。聚四氟乙烯換熱設備是在我國工業(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(kāi)發(fā)。

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