聚四氟乙烯（Teflon或PTFE），俗稱“塑料王”，是由四氟乙烯聚合而成的高分子化合物。具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、氣密性、高潤滑性、不粘、導電性。絕緣性和耐老化性好。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。 一般用于耐腐蝕的管道、容器、泵、閥門、雷達、高頻通訊設備、無線電設備等。
PTFE基本介紹
聚四氟乙烯被譽為“塑料之王”。氟樹脂之父 Roy Plankert 于 1936 年在美國杜邦開始研究氟利昂的替代品。第二天打開泄壓閥，沒有氣體逸出。他們以為是漏氣了，但是當給鋼瓶稱重時，他們發現鋼瓶并沒有減輕重量。他們看到打開圓筒，發現了大量的白色粉末，這是聚四氟乙烯。
研究發現，聚四氟乙烯具有優良的性能，可用于原子彈和炮彈的抗聚變密封墊片。因此，美軍在二戰期間一直對這項技術保密。直到二戰結束才被解密，1946年實現了聚四氟乙烯的工業化生產。聚四氟乙烯是塑料的一個重要類別。自從合成聚四氟乙烯以來，氟塑料的開發和應用得到了很大的發展。目前，它已廣泛應用于航空、航天、原子能、電子、電器、化工、機械、建筑、紡織、醫藥等工業部門，并日益深入到人們的日常生活中。尤其是聚四氟乙烯材料在防腐方面的工業應用，極大地促進了化工行業的發展。聚四氟乙烯換熱器具有優良的傳熱性能，耐腐蝕性能好，耐污染性好，體積小重量輕，由鄭州工業大學研制，聚四氟乙烯乙烯充分發揮了其耐腐蝕性、耐化學性、耐磨性、韌性和高強度。
PTFE性能特點：
耐高溫——工作溫度可達250℃。
耐低溫——具有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也能保持5%的伸長率。
耐腐蝕性——對大多數化學品和溶劑呈惰性，能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。
耐候性——具有塑料中最好的老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數最低的。
不粘附——是固體材料中表面張力最小的，不粘附任何物質。
無毒有害——具有生理惰性，作為人工血管和器官長期植入體內無不良反應。
聚四氟乙烯的相對分子質量比較大，低的幾十萬，高的超過千萬一般是幾百萬（聚合度在104左右，而聚乙烯只有103左右）。一般結晶度為90-95%，熔點327-342℃。聚四氟乙烯分子中的CF2單元呈鋸齒狀排列。由于氟原子的半徑略大于氫的半徑，相鄰的CF2單元不能完全反式交叉取向，而是形成螺旋扭曲鏈，幾乎被氟原子覆蓋。整個聚合物鏈的表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種特性。當溫度低于19℃時，形成13/6螺旋；在 19°C 時，發生相變，分子稍微解開形成 15/7 螺旋。
雖然全氟化碳中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂分別需要346.94和484.88kJ/mol的能量吸收，但PTFE解聚產生1mol四氟乙烯只需要171.38kJ的能量。因此，在高溫裂解過程中，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯 260, 370420℃和420℃的失重率（%）為1×10-4。分別為每小時 4×10-3 和 9×10-2?？梢?，聚四氟乙烯在260℃下可長期使用。由于高溫裂解會產生氟光氣、全氟異丁烯等劇毒副產物，必須特別注意安全防護，防止聚四氟乙烯接觸明火。
PTFE化學性質
耐大氣老化：耐輻射、低滲透性：長期暴露在大氣中，表面和性能保持不變。
不燃性：限氧指數低于90。
耐酸堿：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：耐強氧化劑腐蝕。
酸度：中性。
PTFE物理特性
密度：2.1–2.3 g/cm3；
聚四氟乙烯的機械性能相對較軟。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯（F4、PTFE）具有一系列優良性能：耐高溫-長期使用溫度200~260度，耐低溫--100度仍柔軟；耐腐蝕性——能耐王水和所有有機溶劑；耐候性——塑料中最好的老化壽命；高潤滑性-具有塑料中最小的摩擦系數 (0.04)；不粘性——在固體材料中具有最小的表面張力，不粘附任何物質；無毒-具有生理惰性；優良的電氣性能，是理想的C級絕緣材料。一層厚厚的報紙可以阻擋1500V的高壓；它比冰還光滑。聚四氟乙烯材料廣泛應用于國防軍工、核能、石油、無線電、電機、化工等重要部門。產品：聚四氟乙烯棒、管、板、車削板。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫是PTFE。結構式為：CF3(CF2CF2)nCF?。它于 1930 年代后期被發現，并于 1940 年代投入工業生產。特性 聚四氟乙烯的相對分子量較大，低的幾十萬，高的超過千萬，一般為數百萬（聚合度在104量級，而聚乙烯只有103）。一般結晶度為90-95%，熔點327-342℃。聚四氟乙烯分子中的CF2單元呈鋸齒狀排列。由于氟原子的半徑略大于氫的半徑，相鄰的CF2單元不能完全反式交叉取向，而是形成螺旋扭曲鏈，幾乎被氟原子覆蓋。整個聚合物鏈的表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種特性。當溫度低于19℃時，形成13/6螺旋；在 19°C 時，發生相變，分子稍微解開形成 15/7 螺旋。
雖然全氟化碳中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂分別需要346.94和484.88kJ/mol的能量吸收，但PTFE解聚產生1mol四氟乙烯只需要171.38kJ的能量。因此，在高溫裂解過程中，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。 PTFE在260、370和420℃的失重率（%）為1×10-4。分別為每小時 4×10-3 和 9×10-2?？梢?，聚四氟乙烯在260℃下可長期使用。由于高溫裂解會產生氟光氣、全氟異丁烯等劇毒副產物，必須特別注意安全防護，防止聚四氟乙烯接觸明火。
PTFE機械性能
其摩擦系數極小，僅為聚乙烯的1/5，是全氟化碳表面的重要特征。此外，由于氟碳鏈的分子間作用力極低，PTFE不粘。
聚四氟乙烯在-196～260℃的寬溫度范圍內保持優良的力學性能性能，全氟化碳聚合物的特性之一是它們在低溫下不脆。
PTFE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，其重量和性能都沒有變化，幾乎不溶于所有溶劑。在 300°C 以上僅微溶于所有烷烴（約 0.1g/100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不易燃，對氧氣和紫外線極其穩定，因此具有優異的耐候性。
聚四氟乙烯換熱器是一種新型的化工設備。由于聚四氟乙烯材料的耐腐蝕性能優于許多合金、非金屬甚至貴金屬，該類設備適用于解決醫藥、石油化工等行業強腐蝕性流體物料的問題。傳熱問題意義重大。聚四氟乙烯換熱設備是鄭州工業大學在我國工業需要大量無雜質的冷凝材料，缺乏耐腐蝕和高潔凈率換熱材料的情況下開發的。
該類設備大大提高了換熱設備的耐腐蝕性能和換熱介質的潔凈度，在石油化工、硫酸、醫藥、電鍍、輕工等領域得到了廣泛的應用。
PTFE電氣特性
聚四氟乙烯在較寬的頻率范圍內具有較低的介電常數和介電損耗，并具有較高的擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性。
PTFE抗輻射能力
聚四氟乙烯的耐輻射性較差（104 rad），受到高能輻射后發生降解，聚合物的電氣和機械性能顯著降低。
PTFE聚合制造
聚四氟乙烯是由四氟乙烯自由基聚合而成。工業聚合是在大量水的存在下，在攪拌下進行，以分散反應熱，便于溫度控制。聚合一般在40～80℃，3～26kgf/cm2壓力下進行，可用無機過硫酸鹽和有機過氧化物作作為引發劑，也可以使用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合過程中放出 171.38kJ 的熱量。分散聚合必須加入全氟表面活性劑，如全氟辛酸或其鹽類。
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