四氟介紹
發(fā)布時間：
2020-09-02
四氟是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。聚四氟乙烯的基本結構為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的,它本身對人沒有 毒性，但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。
四氟是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。聚四氟乙烯的基本結構為. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的,它本身對人沒有 毒性，但是在生產過程中使用的原料之一全氟辛酸銨(PFOA)被認為可能具有致癌作用。
基本信息
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英文名稱 |
四氟(聚四氟乙烯) |
比 重 |
2.15~2.20 |
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別稱 |
polytetrafluoroethylene |
熔 點 |
320℃~345℃ |
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英文縮寫 |
PTFE |
分 子 量 |
5×10^5~9×10^6 |
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化 學 式 |
(C2F4)n |
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化學品性質
聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數(shù)十萬，高的達一千萬以上，一般為數(shù)四氟板式支座百萬(聚合度在10的4次方數(shù)量級，而聚乙烯僅在10的3次方數(shù)量級)。一般結晶度為90~95%，熔融溫度為327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由于氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時，形成13/6螺旋;在19℃發(fā)生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。
雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率(%)每小時分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2?？梢姡鬯姆蚁┛稍?260℃長期使用。由于高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。
力學性能
它的摩擦系數(shù)極小，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。
聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內均保持優(yōu)良的力學性能，全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。
耐化學腐蝕和耐候性
除熔融的堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃硫酸、聚四氟包覆墊片硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶于所有的溶劑，只在300℃以上稍溶于全烷烴(約0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩(wěn)定，所以具有優(yōu)異的耐候性。
電性能
聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內的介電常數(shù)和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。
物理性質
聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面能。
耐輻射性能
聚四氟乙烯的耐輻射性能較差(104拉德)，受高能輻射后引起降解，高分子的電性能和力學性能均明顯下降。
聚合
聚四氟乙烯由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。工業(yè)上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應熱，并便于控制溫度。聚合一般在40~80℃，3~26千克力/厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發(fā)劑，也可以用氧化還原引發(fā)體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。
應用
聚四氟乙烯可采用壓縮或擠出加工成型;也可制成水分散液，用于涂層、浸漬或制成纖維。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、食品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘涂層等。
化學性質
絕緣性:不受環(huán)境及頻率的影響，體積電阻可達1018歐姆·厘米，介質損耗小，擊穿電四氟鮑爾環(huán)填料壓高。
耐高低溫性:對溫度的影響變化不大，溫域范圍廣，可使用溫度-190~260℃。
自潤滑性:具有塑料中最小的摩擦系數(shù)，是理想的無油潤滑材料。
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。
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