聚四氟乙烯
聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene，壹般稱為 "不粘塗層 "或 "易清洗炒鍋材料"；是壹種用氟取代聚乙烯中所有氫原子的合成高分子材料，是壹種用氟取代聚乙烯中所有氫原子的合成高分子材料。這種材料耐酸、耐堿、耐有機溶劑，幾乎不溶於所有溶劑。同時，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點，其摩擦系數很低，因此既可用於潤滑，又可成為易清洗的炒鍋和水管內層的理想塗層。
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聚四氟乙烯（PTFE）
使用優點
化學特性
物理性能機械特性
耐化學腐蝕和耐候性能
電性能
抗輻射性
聚合性
膨脹系數
這些是聚四氟乙烯最重要的特性。
聚四氟乙烯制品的成型方法概要
聚四氟乙烯燒結工藝的材料特性
成型特性
聚四氟乙烯的應用
聚四氟乙烯的分類及其填料制品的通用材料
防腐蝕
密封
承重
絕緣
防粘
防粘等級
耐溫等級
其他等級
聚四氟乙烯（PTFE）
使用優點
化學特性
物理特性 機械特性
耐化學腐蝕和耐候性
電氣特性
抗輻射
聚合膨脹系數
聚四氟乙烯制品成型方法簡述
聚四氟乙烯燒結工藝 材料性能
成型性能
聚四氟乙烯應用
聚四氟乙烯分類及其填充制品 通用材料
防腐蝕
密封
承重類
絕緣類
防粘連類
溫度類
其他類
[編輯]聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯（縮寫為聚四氟乙烯或[PTFE、F4]），被稱為/俗稱為 "塑料之王"，中文商品名 "塑料王"："塑料王"，用於制造聚四氟乙烯。"，中文商品名 "特氟龍"、"特氟龍"（teflon）、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"。特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍"、"特氟龍 "等等。它是四氟乙烯的聚合高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性（是當今世界上耐腐蝕性最好的材料之壹，除熔融金屬鈉和液氟外，耐所有其他化學物質，在王水中沸騰不變化、並廣泛應用於各種需要耐酸、耐堿和耐有機溶劑的場合）、密封性、高潤滑性和不粘性、電絕緣性和良好的抗老化性 耐久性、優異的耐溫性（可在 +250℃ 至 -180℃的溫度下長時間工作）。聚四氟乙烯本身對人體無毒，但生產過程中使用的原料之壹全氟辛酸銨（PFOA）被認為可能有致癌作用。 溫度 -20 至 250°C（-4 至 +482°F），允許驟冷驟熱或冷熱交替操作。 壓力 -0.1～6.4Mpa（全真空至 64kgf/cm2），它的誕生解決了我國化工、石油、制藥等領域的許多難題。聚四氟乙烯密封件、墊片、襯墊。聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊片是由懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂成型工藝制成的。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學腐蝕的特性，因此被廣泛用作密封材料和填充材料。 作為工程塑料，它可以制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、膜等。壹般用於性能要求較高的耐腐蝕管道、容器、泵、閥門和系統雷達、高頻通訊設備、無線電設備。分散液可用作各種材料的絕緣浸漬液以及金屬、玻璃和陶瓷表面的防腐層。各種聚四氟乙烯環、聚四氟乙烯墊片、聚四氟乙烯盤根等廣泛應用於各種防腐管道法蘭密封。此外，還可用於拉絲、聚四氟乙烯纖維-氟（國外商品名特氟龍）。 目前，各種聚四氟乙烯制品已在化工、機械、電子、電器、軍工、航空航天、環保和橋梁等國民經濟領域發揮了舉足輕重的作用。 聚四氟乙烯（PTFE）的使用條件 工業化工、石油化工、煉油、氯堿、制酸、磷肥、醫藥、農藥、化纖、印染、焦化、煤氣、有機合成、有色金屬冶煉、鋼鐵、原子能及高純度產品的生產（如離子膜電解）、粘性物料的運輸和操作以及對衛生要求極為嚴格的食品、飲料等生產部門的加工和生產。
[編輯]使用優勢
耐高溫--使用工作溫度可達 250 ℃。 耐低溫--具有良好的機械韌性；即使溫度降至-196℃，也能保持 5%的伸長率。 耐腐蝕性--對大多數化學品和溶劑表現出惰性，耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。 耐候性 - 在所有塑料中具有最好的老化壽命。 高潤滑性 - 具有所有固體材料中最低的摩擦系數。 無粘性 - 具有所有固體材料中最低的表面張力，不會粘附任何物質。 無毒--具有生理惰性，作為人造血管和器官植入人體後長期不會產生不良反應。 聚四氟乙烯相對分子質量大，低的幾十萬，高的可達 1000 萬以上，壹般為幾百萬（聚合度在 104 數量級，而聚乙烯僅為 103）。壹般結晶度為 90 ～ 95%，熔融溫度為 327 ～ 342℃。聚四氟乙烯分子中的 CF2 單元呈鋸齒形排列，由於氟原子半徑略大於氫原子，所以相鄰的 CF2 單元不能完全按反式交叉取向，而是形成螺旋扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了聚合物鏈的整個表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種特性。溫度低於 19°C 時，會形成 13/6 螺旋線；溫度達到 19°C 時，會發生相變，分子略微解開，形成 15/7 螺旋線。 雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵斷裂需要吸收能量 346.94 和 484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成 1 mol 四氟乙烯只需要能量 171.38kJ。因此在高溫裂解中，聚四氟乙烯主要是分解為四氟乙烯。聚四氟乙烯在 260、370 和 420℃時的失重率（%）分別為每小時 1×10-4、4×10-3 和 9×10-2，這表明聚四氟乙烯可以在 260℃下長期使用。高溫裂解還導致重量損失急劇增加。由於高溫裂解還會產生氟氣、全氟異丁烯等劇毒副產物，因此要特別註意安全防護，防止聚四氟乙烯與明火接觸。
[編輯本段]化學性能
耐大氣老化性：耐輻照性和低滲透性：長期暴露在大氣中，表面和性能保持不變。 不燃性：有限氧指數低於 90。 耐酸堿性：不溶於強酸、強堿和有機溶劑。 抗氧化性：抗強氧化劑的腐蝕。 酸堿性：中性。
[編輯]物理性質
密度：2.1-2.3 克/厘米？聚四氟乙烯具有柔軟的機械特性。表面能極低。 聚四氟乙烯（F4,PTFE）具有壹系列優異的使用性能：耐高溫性--可長期使用 200 ~ 260 度，耐低溫性--在零下 100 度仍柔軟；耐腐蝕性--可耐王水和所有有機溶劑；耐氣候性--在塑料中具有最好的老化壽命。在塑料中具有最好的老化壽命；高潤滑性--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表面張力，不粘附任何物質；無毒--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，廣泛應用於國防工業、原子能、石油、無線電、電機、化工等重要部門。產品：聚四氟乙烯棒材、管材、板材、車削板材。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。縮寫為 PTFE，結構式為 20 世紀 30 年代末發現，20 世紀 40 年代投入工業生產。特性 聚四氟乙烯相對分子質量大，低的幾十萬，高的可達 1000 多萬，壹般為幾百萬（聚合度在 104 數量級，而聚乙烯僅為 103）。壹般結晶度為 90 ～ 95%，熔融溫度為 327 ～ 342℃。聚四氟乙烯分子中的 CF2 單元呈鋸齒形排列，由於氟原子的半徑略大於氫原子，所以相鄰的 CF2 單元不能完全按反式交叉取向，而是形成螺旋扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了聚合物鏈的整個表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種特性。溫度低於 19°C 時，會形成 13/6 螺旋線；溫度達到 19°C 時，會發生相變，分子略微解開，形成 15/7 螺旋線。 雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵斷裂需要吸收能量 346.94 和 484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成 1 mol 四氟乙烯只需要能量 171.38kJ。因此在高溫裂解中，聚四氟乙烯主要是分解為四氟乙烯。聚四氟乙烯在 260、370 和 420℃時的失重率（%）分別為每小時 1×10-4、4×10-3 和 9×10-2，這表明聚四氟乙烯可以在 260℃下長期使用。高溫裂解還會導致重量損失急劇增加。由於高溫裂解還會產生氟氣和全氟異丁烯等劇毒副產物，因此要特別註意安全防護，防止聚四氟乙烯接觸明火。
機械性能
它的摩擦系數非常小，只有聚乙烯的 1/5，這是全氟碳化物表面的壹個重要特征。而且由於氟-碳鏈的分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的寬溫度範圍內都能保持優良的機械性能，是全氟碳聚合物低溫不脆的特點之壹。
耐化學性和耐候性
除熔融堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑的腐蝕。例如，在濃硫酸、硝酸、鹽酸中，甚至在王水中煮沸，其重量和性能均保持不變，而且幾乎不溶於所有溶劑，僅在 300 ℃ 或更高的溫度下微溶於所有烷烴（約 0.1g/100g ）。聚四氟乙烯不吸濕、不燃燒，對氧氣、紫外線極為穩定，因此具有極佳的耐候性。
電氣性能
聚四氟乙烯在很寬的頻率範圍內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很高。
耐輻射性
聚四氟乙烯的耐輻射性較差（104rad），由高能輻射引起的聚合物電氣和機械性能的退化明顯降低。
聚合
聚四氟乙烯是通過四氟乙烯的自由基聚合反應生產的。工業聚合反應是在有大量水攪拌的情況下進行的，以分散反應熱，易於控制溫度。聚合反應壹般在 40 ～ 80 ℃、3 ～ 26 千克力/厘米 2 壓力下進行，可用無機過硫酸鹽、有機過氧化物作引發劑，也可用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合放熱 171.38kJ。分散聚合應加入全氟表面活性劑，如全氟辛酸或其鹽類。
膨脹系數
（25～250℃）10～12×10-5/℃
[編輯本段]聚四氟乙烯制品的成型方法匯總
1、成型法 2、推壓法 3、皮囊法 4、噴塗法 5、編織法 6、纏繞法 7、滾壓法 8、擠出法 9、粘接法 10、焊接法 11、熱定型法 12、機械加工法
[編輯]聚四氟乙烯燒結工藝
成型收縮：3.1-5.0% 成型溫度：330-380℃ 燒結條件：溫度最好不要超過 385 度，否則分子會壞死，影響質量。
材料性能
長期使用溫度-200--260度，耐化學性極佳，對所有化學物質都有耐腐蝕性，摩擦系數在塑料中最低，而且電性能非常好，其電絕緣性不受溫度影響，有 "塑料之王 "之稱。2. 透明或半透明狀態，結晶度越高，透明度越差。原料多為粉末狀樹脂或濃縮分散體，具有極高分子量、高結晶度的熱塑性聚合物。 3、適用於生產耐腐蝕部件、磨損部件、密封件、絕緣部件和醫療設備部件1 K)4、
成型性能
1.結晶材料，吸濕性小。 2.流動性差，易分解，分解後產生腐蝕性氣體。宜嚴格控制成型溫度，模具應加熱，澆註系統物料流動阻力應小。 3.粉末樹脂通常采用粉末冶金法成型，采用燒結法。燒結溫度 360-375 度，不超過 410 度。4.乳液樹脂通常采用冷擠壓再燒結工藝加工，可在制品表面形成防腐層。如果需要要求制品的透明度、韌性好，應采取快速冷卻。也可采取擠出成型，可擠出管材、棒材、型材。 4、聚四氟乙烯熔體粘度很高，體積粘度隨剪切應力的增加而降低，顯示出其非牛頓流體特性。 5、二次加工，可進行熱壓復合、焊接、粘接、增強、機加工等，以生產出最終產品。 6、優選用曲線燒結第壹步在 120 度進行幹燥第二步如填充石墨或二流體化油墨在 250 度進行溫度處理。 3、第三步在 345 度下處理壹次 4、第四步在 375 度下處理壹次 5、第五步降溫不要太快
[編輯本段]聚四氟乙烯的應用
聚四氟乙烯可以通過壓縮或擠壓加工成型；也可以制成水分散液，用於塗層、浸漬或制成纖維。 聚四氟乙烯廣泛應用於原子能、國防、航空航天、電子、電氣、化工、機械、儀器儀表、建築、紡織、金屬表面處理、醫藥、醫療、紡織、食品、冶金和煉油等行業，作為耐高低溫、耐腐蝕材料、絕緣材料、防粘塗層等，具有不可替代性。 聚四氟乙烯具有優異的綜合性能，耐高溫、耐腐蝕、不粘、自潤滑、介電性能優異、摩擦系數極低。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、膜等。壹般用於性能要求較高的耐腐蝕管道、容器、泵、閥門以及雷達系統、高頻通訊設備、無線電設備等。聚四氟乙烯在任何能承受聚四氟乙烯燒結溫度的填料中，其機械性能都能得到極大改善。同時，保持聚四氟乙烯的其他優異性能。填料品種有玻璃纖維、金屬、金屬化氧化物、石墨、二硫化鉬、碳纖維、聚酰亞胺、EKONOL......等。其耐磨性和極限 PV 值可提高 1000 倍。 特氟龍布 PTFE 管由懸浮聚合 PTFE 樹脂通過柱塞擠出工藝制成。在已知的塑料中，聚四氟乙烯具有最好的耐化學性和介電性能。聚四氟乙烯編織盤根是壹種良好的動態密封材料。它由膨體聚四氟乙烯帶編織而成。聚四氟乙烯編織盤根是壹種良好的動態密封材料。它由膨體聚四氯乙烯帶編織而成。它具有摩擦系數低、耐磨、耐化學腐蝕、密封性好、不水解、不硬化等優良特性。它可用作在各種介質中工作的襯墊密封和潤滑材料，以及在各種頻率下使用的電氣絕緣部件。電容器介質、線路絕緣、電氣儀表絕緣。聚四氟乙烯薄膜適用於電容器介質、特種電纜絕緣、線路絕緣、電氣儀表絕緣和密封墊片，也可用作不粘膠帶、密封帶、脫模劑。
[編輯本段]聚四氟乙烯的分類及其填充產品
通用材料
各種棒材、管材、片材的薄膜、膠帶、繩索、盤根、墊片，以及石墨、二硫化鉬、氧化鋁、玻璃纖維、碳纖維等作為填充物，改善純聚四氟乙烯的機械性能。
防腐蝕等級
1.管道和配件：純聚四氟乙烯管道；內襯聚四氟乙烯管道；外包玻璃纖維鋼管；鋼制復合法蘭； 2. 化學容器內襯：內襯聚四氟乙烯的釜；內襯聚四氟乙烯的罐；內襯聚四氟乙烯的塔；3.熱交換器；4.波紋膨脹管；5.閥門和泵，主要部件；6.鋼絲增強全壓軟管；7.過濾材料。 聚四氟乙烯膜經過縱向和橫向雙向拉伸後內部形成大量孔隙，是壹種新型材料，將其與其他織物復合，可制成煙塵固相防腐過濾袋或防水透氣性能良好、防風保暖的雨具運動服、防寒服、特種防護服及輕便帳篷、制藥用壓縮空氣、各種溶劑、無菌過濾及電子行業高純氣體過濾等。
密封件
1.靜態密封件：層壓墊圈；坐封材料帶；彈性密封帶； 2. 動態密封件（準備填料、環形密封件）：V型密封體--用於軸、活塞桿、閥門；渦輪泵內密封；聚四氟乙烯與橡膠復合密封環；帶波紋管可伸縮機械密封。
承載等級
1.1.填充聚四氟乙烯軸承，用於食品、化工、造紙、紡織機械；2.多孔銅浸漬氟塑料金屬軸承，可用於高溫高壓幹摩擦、真空條件下；3.聚四氟乙烯纖維軸承，由聚四氟乙烯纖維與玻璃纖維或其他纖維混合制成的復合織物制成軸承內襯，用於低速高負荷；4.填充聚四氟乙烯活塞環、導向環、機床導軌和橋架滑塊；
絕緣類
1.用於電線和電纜的 C 級絕緣材料；
2. 雙水內冷渦輪發電機定子和轉子導管的護套以及熱電偶；
3. 用於高頻和超高頻通信設備和雷達的微波絕緣材料；
4.印刷線路基板及電動機、變壓器（包括氣體變壓器）絕緣材料；
5. 空調、電子爐、各種加熱器及六氟化硫斷路器絕緣材料；
防粘連類
1.漿紗機熱輥上的聚四氟乙烯玻璃布覆蓋層--可避免化學漿液形成的粘輥現象，大大提高生產率和坯料質量；2.食品工業用微波烘幹傳送帶--與其他材料傳送帶相比不吸收微波能量，不粘物體，因此具有省電、清潔等優點； 3.聚乙烯袋裝封口的熱復合套裝防粘材料； 4.防粘塗料--用於廚房鍋具、烘烤模具、冷凍食品、面包烘烤模具等。面包烘烤模具、冷凍食品儲存托盤、鐵質底部、復印機夾輥；
溫度等級
1.微波爐驅動傳動裝置，如微波爐聯軸器、滾輪；2.各種制冷、空調、制氧機、壓縮機的溫度配件；
其他
1.人體代用動脈、靜脈、血管；
2.人體代用動脈、靜脈、血管、心肌膜；2.內窺鏡、鉗夾導管、氣管；3.其他管、瓶、濾布等醫療器械。