特氟龍是什么材料，特氟龍材料特性及應(yīng)用領(lǐng)域詳解

上一章我們介紹了特氟龍材料的基本分類以及在熱縮管領(lǐng)域的應(yīng)用。這章我們來進(jìn)一步了解特氟龍的歷史，物理和化學(xué)特性，以及在生活中各方面的應(yīng)用。讓大家對(duì)特氟龍這種材料有更深刻的了解。

1、鐵氟龍的歷史由來

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(guó)新澤西州的 Jackson 實(shí)驗(yàn)室中意外發(fā)現(xiàn)。當(dāng)他嘗試制作新的氯氟碳化合物冷媒時(shí)，四氟乙烯在高壓儲(chǔ)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(cè)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。

聚四氟乙烯的方程式為：

聚四氟乙烯的單體是四氟乙烯。

2、鐵氟龍的作用
鐵氟龍材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí)，它還具有耐高溫的特點(diǎn)，而且摩擦系數(shù)極低，是世界上最光滑的表面，它的摩擦力只相當(dāng)于冰于冰之間的摩擦力，這一特性就被列入了“吉尼斯世界紀(jì)錄大全” 。

3、鐵氟龍產(chǎn)品分類

杜邦公司 Teflon(特氟龍)商標(biāo)主要使用在以下幾種產(chǎn)品上：PTFE、FEP、 PFA、ETFE、AF、NXT、FFR。

PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在 260℃連續(xù)使用，具有最高使用溫度 290-300℃，極低的摩擦系數(shù)、良好的耐磨性以及極好的化學(xué)穩(wěn)定性。

FEP：FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無孔薄膜，具有卓越的化學(xué)穩(wěn)定性、極好的不粘特性，最高使用溫度為200℃。
PFA：PFA（過氟烷基化物）不粘涂料與 FEP 一樣在烘烤時(shí)熔融流動(dòng)形成無孔薄膜。PFA 的優(yōu)點(diǎn)是具有更高的連續(xù)使用溫度 260℃，更強(qiáng)的剛韌度，特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學(xué)性使用領(lǐng)域。

4、特性介紹

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(shí)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(dòng)性：聚四氟乙烯涂膜有較低的摩擦系數(shù)。負(fù)載滑動(dòng)時(shí)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(shí)也不易沾溶液，如粘有少量污垢，簡(jiǎn)單擦拭即可清除。停機(jī)時(shí)間短，節(jié)省工時(shí)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(diǎn)。
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)以及高于 300℃氫氧化鈉之外的所有強(qiáng)酸（包括王水）、強(qiáng)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。

物理性質(zhì)
相對(duì)密度        2.14~2.2
吸水率        (23℃，24h)%   <0.01
拉伸強(qiáng)度 MPa     22~35
伸長(zhǎng)率%        200~400
拉伸彈性模量 GPa     400
彎曲彈性模量 MPa    420
壓縮彈性模量 GPa     500
缺口沖擊強(qiáng)度 J/m     163
熱變形溫度℃     0.45MPa 121   1.82MPa 55
線膨脹系數(shù) 10-5/℃    10
阻燃性（UL94）     V-0
體積電阻率 Ω.cm    1017~1018
介電常數(shù)         <2.1
介質(zhì)損耗角正切    <2×10-4
介電強(qiáng)度 KV/mm     >17
耐電弧性 s        >300

化學(xué)性質(zhì)
絕緣性：不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達(dá) 1018 歐姆·厘米，介質(zhì)損耗小，擊穿電壓高。
耐高低溫性：對(duì)溫度的影響變化不大，溫域范圍廣，可使用溫度
-190~260℃。
自潤(rùn)滑性：具有塑料中最小的摩擦系數(shù)，是理想的無油潤(rùn)滑材料。 表面不粘性：已知的固體材料都不能粘附在表面上，是一種表面能最小的固體材料。
耐大氣老化性，耐輻照性能和較低的滲透性：長(zhǎng)期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。
不燃性：限氧指數(shù)在 90 以下。
聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于耐高溫、要求高粘性的行業(yè)。其中最強(qiáng)的超強(qiáng)酸 --氟銻酸也可以用它做保存。
美國(guó)“阿克蘇諾貝爾”公司新研究出無害不粘材料，由于是秘方并沒有透露具體制作方法，但是聲稱絕對(duì)安全無害，并且已經(jīng)在美國(guó)頂級(jí)廚具calphalon 的產(chǎn)品上使用。

5、應(yīng)用領(lǐng)域
聚四氟乙烯可采用推擠或擠出加工成型，用在高溫電線及各種管材；經(jīng)輻照后，可用作熱縮管。并廣泛應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域。由聚四氟乙烯制成的各類PTFE、PVDF、PVF醫(yī)療管和醫(yī)療熱縮管可達(dá)到醫(yī)療級(jí)別，直接接觸人體。并通過ISO10993細(xì)胞毒性測(cè)試、皮膚敏感性試驗(yàn)、溶血測(cè)試和生物兼容性試驗(yàn)。

也可以先制成薄膜然后分切成軸裝 PTFE 包帶,用于生產(chǎn)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。 不粘鍋上的涂層就是這種材料。可直接接觸食品，對(duì)人體無害。

聚四氟乙烯在原子能、國(guó)防、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。

聚四氟乙烯具有杰出的優(yōu)良綜合性能，耐高溫，耐腐蝕、不粘、自潤(rùn)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(按軟硬程度可制成軟管、硬管)、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(shí)，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。

6、特氟龍材料有危害嗎？

只要日常采用正確的烹飪方式，我們是可以放心使用不粘鍋的。可能有人會(huì)說，雖然涂層本身是無毒的，但加溫超過260℃會(huì)產(chǎn)生致癌物啊。但大家要知道，一般大油鍋爆炒最多就200℃，就算油炸也不會(huì)超過250℃，所以只要適當(dāng)控制烹調(diào)溫度，就不用擔(dān)心分解出有害物質(zhì)，可以安全使用，是不會(huì)危害人體健康的。

由于鐵氟龍材料的高安全性，被普遍用于醫(yī)療領(lǐng)域。

對(duì)于可直接接觸食品的材料，用在其他非直接接觸食品的領(lǐng)域，安全性能更無可憂慮。


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