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发表于 2008-8-2 20:12:59
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来自： 中国浙江温州
聚四氟乙烯
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: J& U* ~, R) r- O聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。7 J3 C, p5 \) f% Q
# P# v+ \$ T3 {0 y+ p; H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，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。# \" ]; ~2 }6 z8 t0 J0 J; A
0 \. g& E' v' F3 V4 V9 I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。
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& q" i2 U1 [9 S% q力学性能 它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1／5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。! ^+ D& g( u: m6 d) {) p s
) S4 G$ C' o- q' z2 {8 Q4 ~' \) Y! }聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。
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耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g／100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。2 A, P/ h: T$ k: f, l: K
1 k, [2 w3 C% e电性能 聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。
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耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。$ q, \: ]# c1 k: l9 H! O7 j d
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聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。1 u# i6 \* w" Q; q( s0 P/ W
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应用 聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型；也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等。6 E% E( v7 x8 b& c
( O- e4 f7 [0 G s9 h8 R0 g" h9 F化学性质
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耐腐蚀性：能够承受除了熔融的碱金属，氟化介质以及高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸（包括王水）、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。 1 s7 J5 ?: X; ]$ K6 }2 y
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绝缘性：不受环境及频率的影响，体积电阻可达1018欧姆•厘米，介质损耗小，击穿电压高。
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# C: `0 l, ~7 V- k- Y z耐高低温性：对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190~260℃。 ( u ^6 X. |7 f" {7 c
% d$ j8 G5 P0 e) ?8 x自润滑性：具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。
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. Z" S" v9 { N3 i3 F0 C表面不粘性：已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。
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耐大气老化性，耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。 2 e9 `- B o3 j0 J. U: t
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不燃性：限氧指数在90以下。
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6 A! h3 Z$ t% h* w" ^: s物理性质+ {; i% n4 k7 K4 R- L
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聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。 |
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发表于 2008-8-1 15:28:13
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