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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。
聚四氟乙烯是1938年由化學(xué)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(dāng)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(nèi)壁的鐵成為聚合反應(yīng)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(biāo)。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(chǎn)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(jié)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、滑動性:聚四氟乙烯涂膜有較低的摩擦系數(shù)。負(fù)載滑動時摩擦系數(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)時間短,節(jié)省工時并能提高工作效率。
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。
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酸(包括王水)、強氧化劑、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。
本品耐高溫、耐腐蝕,具有優(yōu)良的電絕緣性、耐老化,吸水性小、自潤滑性能,是一種適用于各種介質(zhì)的通用型潤滑性粉末,可快速涂抹形成干膜,以用作石墨、鉬和其他無機(jī)潤滑劑的代用品。適用于熱塑性和熱固性聚合物的脫模劑,承載能力優(yōu)良。在彈性體和橡膠工業(yè)以及防腐中廣泛使用。
具有優(yōu)良的化學(xué)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(dá)250℃。耐低溫,低溫下具有良好的機(jī)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(xué)藥品和溶劑表現(xiàn)出惰性,能耐強酸強堿、水和各種有機(jī)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(zhì)。害,具有生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
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(jī)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(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。
聚四氟乙烯在原子能、、航天、電子、電氣、化工、機(jī)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(chǎn)品。
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,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。
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