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特氟龍是聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)的別稱,英文縮寫為PTFE,(俗稱“塑料王,哈拉”),化學式為-(CF2-CF2)n- 。商標名Teflon?,在中國,由于發音的緣故,“Teflon”這一商標又被稱之為“特氟龍”、“鐵氟龍”、“鐵富龍”、“特富龍”、“特氟隆”等等,皆為“Teflon”的音譯。
這種材料的產品一般統稱作"不粘涂層";是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點,幾乎不溶于所有的溶劑。同時,聚四氟乙烯具有耐高溫的特點,它的摩擦系數極低,所以可作潤滑作用之途,亦成為了不沾鍋和水管內層的理想涂料。
聚四氟乙烯是1938年由化學家羅伊·普朗克特(Roy J. Plunkett)博士在杜邦位于美國新澤西州的Jackson實驗室中意外發現 [1] :當他嘗試制作新的氯氟碳化合物冷媒時,四氟乙烯在高壓儲存容器中聚合(容器內壁的鐵成為聚合反應的催化劑)。杜邦公司在1941年取得其專利,并于1944年以"Teflon"的名稱注冊商標。隨后,杜邦公司又在Teflon®聚四氟乙烯樹脂之外研發出一系列產品,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。
1954年,法國工程師馬克·格雷瓜爾(Marc Gregoire)的妻子柯萊特(Colette)突發奇想,覺得丈夫用來涂在釣魚線上防止打結的不粘材料特氟龍(Teflon)如果可以用在煎鍋上,效果一定不錯。拯救了無數現代家庭主婦的“不粘鍋”由此誕生。
聚四氟乙烯性質與穩定性
1. 常溫常壓下穩定,避免濕,熱,高溫
無真正熔點,450℃以上慢慢分解,直接變為氣體。在327℃時,機械強度突然消失。不溶于任何溶劑。除了能與熔融的堿金屬起反應外,不受任何物質的侵蝕,即使在氫氟酸、王水或發煙硫酸、氫氧化鈉中煮沸,也不起任何變化。
2. 白色、無臭、無味、的粉狀物,俗稱“塑料王”。具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的耐力。耐高溫,使用工作溫度達250℃。耐低溫,低溫下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。耐候性好,有塑料中佳的老化壽命。高潤滑,是固體材料中摩擦系數低者。不黏附,是固體材料中表面張力小者,不黏附任何物質。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。
工業上采用懸浮聚合法或乳液聚合法生產。
1.單體四氟乙烯的制備
工業上以三氯甲烷為原料,用無水氫氟酸使三氯甲烷氟化,反應溫度在65oC以上,用五氯化銻為催化劑,后用熱裂法制成四氟乙烯。也可用鋅在高溫下與四氟二氯乙烷作用制得四氟乙烯。
2.聚四氟乙烯的制備
在搪瓷或不銹鋼聚合釜中,以水為介質,過硫酸鉀為引發劑,全氟羧酸銨鹽為分散劑,氟碳化合物為穩定劑,四氟乙烯經氧化還原聚合而制得聚四氟乙烯。
將各種助劑加入反應釜中,四氟乙烯單體以氣相進入聚合釜,調節釜內溫度至25℃,然后加入一定量的活化劑(偏重亞硫酸鈉),通過氧化還原體系進行引發聚合。聚合過程中不斷補加單體,保持聚合壓力0.49~0.78MPa,聚合后所得到的分散液用水稀釋至一定濃度,并調節溫度到15~20oC,用機械攪拌凝聚后,經水洗、干燥,即得本品為細粒狀樹脂。
具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的耐力。耐高溫,使用工作溫度達250℃。耐低溫,低溫下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。耐候性好,有塑料中佳的老化壽命。高潤滑,是固體材料中摩擦系數低者。不黏附,是固體材料中表面張力小者,不黏附任何物質。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。
常溫常壓下穩定,避免濕,熱,高溫
無真正熔點,450℃以上慢慢分解,直接變為氣體。在327℃時,機械強度突然消失。不溶于任何溶劑。除了能與熔融的堿金屬起反應外,不受任何物質的侵蝕,即使在氫氟酸、王水或發煙硫酸、氫氧化鈉中煮沸,也不起任何變化。
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