聚四氟乙烯是1938年由化學家羅伊·普朗克特(Roy J. Plunkett)博士在杜邦位于美國新澤西州的Jackson實驗室中意外發(fā)現(xiàn) [1] :當他嘗試制作新的氯氟碳化合物冷媒時,四氟乙烯在高壓儲存容器中聚合(容器內壁的鐵成為聚合反應的催化劑)。杜邦公司在1941年取得其專利,并于1944年以"Teflon"的名稱注冊商標。隨后,杜邦公司又在Teflon?聚四氟乙烯樹脂之外研發(fā)出一系列產品,包括Teflon; AF (無定形氟聚物), Teflon; FEP (氟化乙烯丙烯樹脂), Teflon; FFR (氟聚物泡沫樹脂), Teflon; NXT(氟聚物樹脂), Teflon; PFA (全氟烷氧基樹脂) 等等。 1954年,法國工程師馬克·格雷瓜爾(Marc Gregoire)的妻子柯萊特(Colette)突發(fā)奇想,覺得丈夫用來涂在釣魚線上防止打結的不粘材料特氟龍(Teflon)如果可以用在煎鍋上,效果一定不錯。拯救了無數(shù)現(xiàn)代家庭主婦的“不粘鍋”由此誕生。
聚四氟乙烯性質與穩(wěn)定性 1. 常溫常壓下穩(wěn)定,避免濕,熱,高溫 無真正熔點,450℃以上慢慢分解,直接變?yōu)闅怏w。在327℃時,機械強度突然消失。不溶于任何溶劑。除了能與熔融的堿金屬起反應外,不受任何物質的侵蝕,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。 2. 白色、無臭、無味、的粉狀物,俗稱“塑料王”。具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的耐力。耐高溫,使用工作溫度達250℃。耐低溫,低溫下具有良好的機械韌性,即使溫度下降到-196℃,也可保持5%的伸長率。耐腐蝕,對大多數(shù)化學藥品和溶劑表現(xiàn)出惰性,能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。耐候性好,有塑料中佳的老化壽命。高潤滑,是固體材料中摩擦系數(shù)低者。不黏附,是固體材料中表面張力小者,不黏附任何物質。害,具有生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應。
工業(yè)上采用懸浮聚合法或乳液聚合法生產。 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。
用于電器、化工、航空、機械等領域代替石英玻璃器皿應用于原子能、醫(yī)學、半導體等行業(yè)的超純化學分析和貯存各種酸、堿、有機溶劑可制成高絕緣性電器零件、耐高頻電線電纜包皮、耐腐蝕化學器皿、耐高寒輸油管、人工器官等可作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤滑油、潤滑脂等的添加劑。
聚四氟乙烯在原子能、、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建筑、紡織、金屬表面處理、制藥、醫(yī)療、食品、冶金冶煉等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘涂層等,使之成為不可取代的產品。
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溫度的填充劑,它的機械性能可獲得大大的改善。同時,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。
PFA的熔點大約為580F,密度為2.13— 2.16g/cc(克/立方厘米)。PFA與 PTFE和FEP相似,但在302T以上時,機械性能略優(yōu)于FEP,且可在高達500F下的溫度下使用,它的耐化學品性與PTFE相當。PFA的產品形式有用于模塑和擠塑的粒狀產品,用于旋轉模塑和涂料的粉狀產品;其半成品有膜、板、棒和管材。
長期使用溫度-80--260度,有的耐化學腐蝕性,對所有化學品都耐腐蝕,摩擦系數(shù)在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱。
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