聚四氟乙烯(PTFE)的优点与主要应用

聚四氟乙烯(PTFE)优点：

聚四氟乙烯(PTFE)优点有如下几个方面：

　　耐高温——使用工作温度达250℃。

　　耐低温——具有良好的机械韧性；即使温度下降到-196℃，也可保持5%的伸长率。

　　耐腐蚀——对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂。

　　耐气候——有塑料中最佳的老化寿命。

　　高润滑——是固体材料中摩擦系数最低者。

　　不粘附——是固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质。

　　无毒害——具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内无不良反应。

　　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。

图一 PTFE 来源：网络

　　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。

聚四氟乙烯(PTFE)主要应用：

PTFE的熔点高、熔融粘度很大，且对于无定形状态下的剪切很敏感，容易产生熔体破裂，因此不能采用熔融挤压、注射成型等常规的热塑性塑料成型工艺，只能采用类似粉末冶金的方法进行烧结成型。

填充的PTFE的制造与PTFE的成型一样，可以采用预成型、自由烧结加工，也可以采用柱塞挤出法成型，上述加工工艺一般适合于一定壁厚的产品，不适应于PTFE薄膜的加工，近年来国内进行大量研究，比较成熟的加工技术有，针对分散性PTFE树脂，进行压延加工；利用PTFE烧结产品硬度低、韧性好的特点，进行金属车削加工；另外还有一种常规挤出法和压延法的合成方法的挤压加工，树脂不经过熔融塑化，直接进行生料加工。

图二 PTFE模压管 来源：网络

PTFE加工除以上介绍一次加工工艺外，还有一些新开发的二次加工技术值得关注，如PTFE真空成型技术、热压成型与热吹塑成型技术、等压成型加工技术等。PTFE是耐腐蚀管道、管件、波纹管、泵体、阀门、釜、槽、塔和各类标准设备的耐腐蚀衬里首选材料；作为密封材料在机械、石化、交通运输、纺织和建筑行业使用十分广泛；PTFE还可用做阀门、轴承、活塞环、导轨等要求耐蚀和低摩擦件；

根据PTFE薄膜处理后具有选择透气性，可用做分离材料，有选择的透过气体或液体，尤其是过滤腐蚀性液体；由于聚四氟乙烯的优良的生物相容性，近些年来许多人将其作为生物材料进行了深入的研究，近年来国内外开发将PTFE膜用作人造器官，如人造血管、心脏瓣膜等，例如在临床上将其作为人工血管、鼻部整形中的假体支架材料，都取得了良好的效果。

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