聚四氟乙烯(PTFE)的優點與主要應用

 聚四氟乙烯(PTFE)優點：

聚四氟乙烯(PTFE)優點有如下幾個方面：

耐高溫——使用工作溫度達250℃。

耐低溫——具有良好的機械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長率。

耐腐蝕——對大多數化學藥品和溶劑，表現出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑。

耐氣候——有塑料中****的老化壽命。

高潤滑——是固體材料中摩擦系數最低者。

不粘附——是固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質。

無毒害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長期植入體內無不良反應。

聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達一千萬以上，一般為數百萬（聚合度在104數量級，而聚乙烯僅在103）。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℃發生相變，分子稍微解開，形成15/7螺旋。

圖一 PTFE 來源：網絡

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�，聚四氟乙烯可在 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。

聚四氟乙烯(PTFE)主要應用：

PTFE的熔點高、熔融粘度很大，且對于無定形狀態下的剪切很敏感，容易產生熔體破裂，因此不能采用熔融擠壓、注射成型等常規的熱塑性塑料成型工藝，只能采用類似粉末冶金的方法進行燒結成型。

填充的PTFE的制造與PTFE的成型一樣，可以采用預成型、自由燒結加工，也可以采用柱塞擠出法成型，上述加工工藝一般適合于一定壁厚的產品，不適應于PTFE薄膜的加工，近年來國內進行大量研究，比較成熟的加工技術有，針對分散性PTFE樹脂，進行壓延加工；利用PTFE燒結產品硬度低、韌性好的特點，進行金屬車削加工；另外還有一種常規擠出法和壓延法的合成方法的擠壓加工，樹脂不經過熔融塑化，直接進行生料加工。

圖二 PTFE模壓管 來源：網絡

PTFE加工除以上介紹一次加工工藝外，還有一些新開發的二次加工技術值得關注，如PTFE真空成型技術、熱壓成型與熱吹塑成型技術、等壓成型加工技術等。PTFE是耐腐蝕管道、管件、波紋管、泵體、閥門、釜、槽、塔和各類標準設備的耐腐蝕襯里****材料；作為密封材料在機械、石化、交通運輸、紡織和建筑行業使用十分廣泛；PTFE還可用做閥門、軸承、活塞環、導軌等要求耐蝕和低摩擦件；

根據PTFE薄膜處理后具有選擇透氣性，可用做分離材料，有選擇的透過氣體或液體，尤其是過濾腐蝕性液體；由于聚四氟乙烯的優良的生物相容性，近些年來許多人將其作為生物材料進行了深入的研究，近年來國內外開發將PTFE膜用作人造器官，如人造血管、心臟瓣膜等，例如在臨床上將其作為人工血管、鼻部整形中的假體支架材料，都取得了良好的效果。

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