基本简介
聚四氟乙烯被称“塑料王”,氟树脂之父罗伊·普朗克特1936年在美国杜邦公司开始研究氟利昂的代用品,他们收集了部分四氟乙烯储存于钢瓶中,准备第二天进行下一步的实验,可是当第二天打开钢瓶减压阀后,却没有气体溢出,他们以为是漏气,可是将钢瓶称量时,发现钢瓶并没有减重。他们锯开了钢瓶,发现了大量的白色粉末,这是聚四氟乙烯。
研究发现聚四氟乙烯性质优良,可以用于原子弹、炮弹等的防熔密封垫圈,因此美国将该技术在二战期间一直保密。直到二战结束后,才解密,并于1946年实现工业化生产聚四氟乙烯。聚四氟乙烯是塑料的一个重要品类。自合成出聚四氟乙烯以来,氟塑料的研制和应用得到了很大发展。目前已被广泛地应用于航空、宇航、原子能、电子、电器、化工、机械、建筑、轻纺、医药等工业部门,并日益深入到人民的日常生活中。特别是聚四氟乙烯材料在防腐方面的工业应用,**大促进了化工业发展。聚四氟乙烯热交换器具有优良的传热性能,耐腐蚀好,耐污性好,体积小重量轻,经郑州工业大学技术研制,聚四氟乙烯充分发挥了其耐腐、耐化学试剂、耐磨、韧性和强度高的性能。
基本信息
CASNo.:9002-84-0
EINECS号:204-126-9
分子式:(C₂F4)n
分子量:100.015612
熔点:327℃
沸点:400℃
折射率:1.35
英文名称:poly(tetrafluoroethylene);TETRAFLUOROETHYLENEOLIGOMER;TETRAFLUOROETHYLENERESIN;TEFLON;TEFLON7A;TEFLON(TM)30B;TEFLON(TM)6;TEFLON(TM)7A;PTFE
基本特点
耐高温——使用工作温度达250℃。
耐低温——具有良好的机械韧性;即使温度下降到-196℃,也可保持5%的伸长率。
耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。
耐气候——有塑料中*佳的老化寿命。
高润滑——是固体材料中摩擦系数*低者。
不粘附——是固体材料中*小的表面张力,不粘附任何物质。
无毒害——具有生理惰性,作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。
聚四氟乙烯相对分子质量较大,低的为数十万,高的达一千万以上
聚四氟乙烯,一般为数百万(聚合度在104数量级,而聚乙烯仅在103)。一般结晶度为90~95%,熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列,由于氟原子半径较氢稍大,所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的扭曲链,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时,形成13/6螺旋;在19℃发生相变,分子稍微解开,形成15/7螺旋。
虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时,聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4.4×10-3和9×10-2。可见,聚四氟乙烯可在260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等,所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。