聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene,簡寫為PTFE),俗稱“塑料王”,是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物。 白色蠟狀、半透明、耐熱、耐寒性優(yōu)良,可在-180~260oC長期使用。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn),幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí),聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn),它的摩擦系數(shù)極低,所以可作潤滑作用之余,亦成為了易清潔水管內(nèi)層的理想涂料。
特氟龍是聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)的別稱,英文縮寫為PTFE,(俗稱“塑料王,哈拉”),化學(xué)式為-(CF2-CF2)n- 。商標(biāo)名Teflon?,在中國,由于發(fā)音的緣故,“Teflon”這一商標(biāo)又被稱之為“特氟龍”、“鐵氟龍”、“鐵富龍”、“特富龍”、“特氟隆”等等,皆為“Teflon”的音譯。
這種材料的產(chǎn)品一般統(tǒng)稱作"不粘涂層";是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn),幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí),聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn),它的摩擦系數(shù)極低,所以可作潤滑作用之途,亦成為了不沾鍋和水管內(nèi)層的理想涂料。
PTFE:PTFE(聚四氟乙烯)不粘涂料可以在260℃連續(xù)使用,具有高使用溫度290-300℃,極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及的化學(xué)穩(wěn)定性。
FEP:FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)不粘涂料在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無孔薄膜,具有的化學(xué)穩(wěn)定性、的不粘特性,高使用溫度為200℃。
PFA:PFA(過氟烷基化物)不粘涂料與FEP一樣在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無孔薄膜。PFA的優(yōu)點(diǎn)是具有更高的連續(xù)使用溫度260℃,更強(qiáng)的剛韌度,特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學(xué)性使用領(lǐng)域。
聚四氟乙烯特性
1、不粘性:幾乎所有物質(zhì)都不與聚四氟乙烯涂膜粘合。很薄的膜也顯示出很好的不粘附性能。
2、耐熱性:聚四氟乙烯涂膜具有優(yōu)良的耐熱和耐低溫特性。短時(shí)間可耐高溫到300℃,一般在240℃~260℃之間可連續(xù)使用,具有顯著的熱穩(wěn)定性,它可以在冷凍溫度下工作而不脆化,在高溫下不融化。
3、滑動(dòng)性:聚四氟乙烯涂膜有較低的摩擦系數(shù)。負(fù)載滑動(dòng)時(shí)摩擦系數(shù)產(chǎn)生變化,但數(shù)值僅在0.05-0.15之間。
4、抗?jié)裥裕壕鬯姆蚁┩磕け砻娌徽此陀唾|(zhì),生產(chǎn)操作時(shí)也不易沾溶液,如粘有少量污垢,簡單擦拭即可清除。停機(jī)時(shí)間短,節(jié)省工時(shí)并能提高工作效率。
5、耐磨損性:在高負(fù)載下,具有優(yōu)良的耐磨性能。在一定的負(fù)載下,具備耐磨損和不粘附的雙重優(yōu)點(diǎn)。
6、耐腐蝕性:聚四氟乙烯幾乎不受藥品侵蝕,能夠承受除了熔融的堿金屬,氟化介質(zhì)以及300℃氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸(包括王水)、強(qiáng)氧化劑、還原劑和各種有機(jī)溶劑的作用,可以保護(hù)零件免于遭受任何種類的化學(xué)腐蝕。
工業(yè)上采用懸浮聚合法或乳液聚合法生產(chǎn)。
1.單體四氟乙烯的制備
工業(yè)上以三氯甲烷為原料,用無水氫氟酸使三氯甲烷氟化,反應(yīng)溫度在65oC以上,用五氯化銻為催化劑,后用熱裂法制成四氟乙烯。也可用鋅在高溫下與四氟二氯乙烷作用制得四氟乙烯。
2.聚四氟乙烯的制備
在搪瓷或不銹鋼聚合釜中,以水為介質(zhì),過硫酸鉀為引發(fā)劑,全氟羧酸銨鹽為分散劑,氟碳化合物為穩(wěn)定劑,四氟乙烯經(jīng)氧化還原聚合而制得聚四氟乙烯。
將各種助劑加入反應(yīng)釜中,四氟乙烯單體以氣相進(jìn)入聚合釜,調(diào)節(jié)釜內(nèi)溫度至25℃,然后加入一定量的活化劑(偏重亞硫酸鈉),通過氧化還原體系進(jìn)行引發(fā)聚合。聚合過程中不斷補(bǔ)加單體,保持聚合壓力0.49~0.78MPa,聚合后所得到的分散液用水稀釋至一定濃度,并調(diào)節(jié)溫度到15~20oC,用機(jī)械攪拌凝聚后,經(jīng)水洗、干燥,即得本品為細(xì)粒狀樹脂。
用于電氣工業(yè),在航天、航空、電子、儀表、計(jì)算機(jī)等工業(yè)中用作電源和信號線的絕緣層、耐腐、耐磨材料可制薄膜、管板棒、軸承、墊圈、閥門及化工管道、管件、設(shè)備容器襯里等。
常溫常壓下穩(wěn)定,避免濕,熱,高溫
無真正熔點(diǎn),450℃以上慢慢分解,直接變?yōu)闅怏w。在327℃時(shí),機(jī)械強(qiáng)度突然消失。不溶于任何溶劑。除了能與熔融的堿金屬起反應(yīng)外,不受任何物質(zhì)的侵蝕,即使在氫氟酸、王水或發(fā)煙硫酸、氫氧化鈉中煮沸,也不起任何變化。
聚四氟乙烯可采用推擠或擠出加工成型;用在高溫電線,也可以先制成薄膜然后分切成軸裝PTFE包帶,用于生產(chǎn)高頻電纜,直接制成水分散液,則可用于涂層、浸漬或制成纖維。
聚四氟乙烯具有的優(yōu)良綜合性能,耐高溫,耐腐蝕、不粘、自潤滑、優(yōu)良的介電性能、很低的摩擦系數(shù)。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、天線罩等。在聚四氟乙烯中加入任何可以承受聚四氟乙烯燒結(jié)溫度的填充劑,它的機(jī)械性能可獲得大大的改善。同時(shí),保持聚四氟乙烯其它優(yōu)良性能。填充的品種有玻璃纖維、金屬、金屬化氧化物、石墨、二硫化鉬、碳纖維、聚酰亞胺、EKONOL等,耐磨耗、極限PV值可提高1000倍。涂裝于子彈彈頭表面能增加子彈穿透性,使子彈能射穿防彈衣。