聚四氟乙烯的性能与应用

科技资讯

２００８　　ＮＯ．１２

ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

高　新　技　术

聚四氟乙烯的性能与应用

孙玉红

（济宁学院化学系　　山东济宁　　２７３１５５）

摘　要：聚四氟乙烯是氟的重要化合物，它是目前化工行业最新型的工程塑料。本文介绍了聚四氟乙烯的合成方法、基本结构、性能和应用。

关键词：聚四氟乙烯　　性能　应用

中图分类号：Ｏ６３３　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７２－３７９１（２００８）０４（ｃ）－０００６－０１

１　聚四氟乙烯的合成方法

聚四氟乙烯（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ）缩写为ＰＴＦＥ，商品名称是“特氟隆”（Ｔｅｆｌｏｎ），是目前化工行业最新型的工程塑料，有“塑料王”的美称。ＰＴＦＥ由四氟乙烯经自由基聚合而生成。其聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合（亦称分散聚合）等，工业生产中主要采用悬浮聚合和乳液聚合。聚合一般在４０～８０℃，３～２６ｋｇｆ／ｃｍ２压力下，采用无机的过硫酸盐、有机过氧化物作为引发剂进行。

３００℃以上稍溶于全烷烃（约０．１ｇ／１００ｇ）。ＰＴＦＥ不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。３．３　绝缘性

ＰＴＦＥ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。３．４　自润滑性

ＰＴＦＥ具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。３．５　不粘性

ＰＴＦＥ是表面能最小的固体材料，已知的固体物质都不能粘附在表面上。

２　聚四氟乙烯的分子结构

ＰＴＦＥ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，形成的屏蔽使最小的氢也很难进入Ｃ—Ｆ键。同时氟原子电负性最高（４．０），原子半径较小（０．１３５ｎｍ），Ｃ—Ｆ的键长较短（０．１３８ｎｍ），Ｃ—Ｆ离解能较高（４５２ＫＪ／ｍｏｌ），所以Ｃ—Ｆ很难断裂，这些特点决定了ＰＴＦＥ的各种性能。

４　聚四氟乙烯的应用

因为聚四氟乙烯在多方面的优异性能，所以它在化工、机械、电子、医学、纺织等工业中被广泛用作耐高低温材料、耐腐蚀材料、绝缘材料、医用材料、防粘涂层等。

４．１　用作防腐材料

ＰＴＦＥ材料克服了普通塑料、金属等耐腐蚀能力较差的缺点，以其卓越的耐高低温和耐腐蚀性能，已经成为石油、化工、纺织等行业的主要耐腐蚀材料。例如，用于制造输送腐蚀性气体的输送管、排气管、蒸汽管以及作为高压容器、阀门、泵的密封件等。

４．２　用作无油润滑材料

因为ＰＴＦＥ材料的摩擦系数是已知固体材料中最低的，所以这就使填充ＰＴＦＥ材料成为机械设备零件无油润滑（直接承受载荷）的最理想材料。例如造纸、食品、纺织等工业领域的设备加润滑油容易使产品受到沾污，所以使用ＰＴＦＥ材料就解决了这一难题。

４．３　用作电子设备的高级介质材料

ＰＴＦＥ固有的低损耗与介电常数使其成为电线和电缆的理想绝缘材料：其独特的多孔结构可以使损耗和失真降至最低并使

３　聚四氟乙烯的性能

与普通的塑料相比，ＰＴＦＥ具有耐高低温性、耐化学腐蚀和耐候性、摩擦系数低、优异的电气绝缘性、不粘性等众多优良品质。

３．１　耐高低温性

ＰＴＦＥ对温度的影响变化不大，温域范围广，在－２６０℃时仍有韧性，２５０℃以下长时间加热均保持优良的力学性能。３．２　耐化学腐蚀和耐候性

除熔融的碱金属、氟化介质以及高于３００℃的氢氧化钠外，ＰＴＦＥ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

信号以近光速的速度进行传输，并且具有热稳定性和机械柔韧性。同时，聚四氟乙烯还可以降低总体互连的尺寸和重量，是一种良好的填充介质材料。所以聚四氟乙烯制品被广泛应用于电信、计算机、测试与测量、国防、航空与航天市场等诸多高性能、高挑战性的领域。４．４　用作医学材料

由于膨体ＰＴＦＥ材料优良的机械性能、耐久性、稳定性和生物适应性，不会引起机体的排斥，对人体无生理副作用，而且具有多微孔结构等特点，从２０世纪７０年代开始首先被制成人造血管应用于临床，现在，由于其优异的性能，ＰＴＦＥ在医学上的应用越来越广泛。包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合等。例如，比较常见的整容手术隆鼻和整形下颌就是采用ＰＴＦＥ作为填充材料。４．５　用作防粘材料

ＰＴＦＥ材料具有固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质，同时还具有耐高低温、无毒的优良特性，所以　ＰＴＦＥ作为涂料常用作餐具的防粘内衬，主要用于不粘锅和微波炉的内胆。

虽然ＰＴＦＥ材料具有其它材料无法替代的优异性能，但是本身也存在着一定的缺点，例如：难熔融加工性、难焊接性和冷流性。随着材料应用技术的不断发展，这些缺点正在逐渐被克服，

从而使它在石油化工、电子、医学、光学等多种领域的应用前景更加广阔。

参考文献

［１］　郭灿诚．有机化学［Ｍ］．北京：科学出版社，

２００１：２２９　．［２］　聚四氟乙烯塑料应用领域广泛［Ｊ］．有机

硅氟咨讯，２００６（１）：２６～２９．

有，且。

经过模拟退火操作之后得到的种群状态也就是下一代的种群状态，经过了上述四个操作之后就完成了一代个体的状态转移，即种群状态转移矩阵。

模拟退火算法的特点，将三种算法有机结合起来，提出混合遗传算法，介绍了其基本流程。

参考文献

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Ｄ．　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ　Ｍｏｄｅｌｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ＢｒｅｅｄｅｒＧｅｎｅｔｉｃ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　Ｉ．　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｐａ－ｒａｍｅｔｅｒ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ［Ｊ］．　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ－

３　结语

本章根据遗传算法、人工免疫算法和

ａｒｙ　Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，１９９３，１：２５～４９．

［２］　王万良，姚明海，吴云高，等．基于遗传算

法的混合Ｆｌｏｗ－ｓｈｏｐ调度方法［Ｊ］．系统仿真学报，２００２，１４（７）．

［３］莫宏伟．人工免疫系统原理与应用．第１

版［Ｍ］．哈尔滨工业大学出版社，２００３：１～３９０．

［４］　Ｆｒａｓｅｒ　Ａ　Ｓ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｇｅｎｅｔｉｃ　Ｓｙｓ－

ｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　Ｂｉｏｌｏｇｙ，１９６２，２：３２９～３４６．

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