聚四氟乙烯的物理性质 聚四氟乙烯属性

聚四氟乙烯的物理特性都有哪些？

理化特性概述：

分 子 式：(C2F4)n

分 子 量：100.015612

熔 点：327℃

沸 点：400℃

耐大气老化性：耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。

不燃性：限氧指数在90以下。

耐酸碱性：不溶于强酸、强碱和有机溶剂（包括魔酸，即氟锑磺酸）。

抗氧化性：能耐强氧化剂的腐蚀。

酸碱性：呈中性。

聚四氟乙烯的化学性质和物理性质？

聚四氟乙烯（Teflon或PTFE）,俗称“塑料王”，中文商品名“铁氟龙”、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的温度下长期工作，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化。

聚四氟乙烯[PTFE,F4]是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，因此得”塑料王”之美称。它能在任何种类化学介质长期使用，它的产生解决了我国化工、石油、制药等领域的许多问题。聚四氟乙烯密封件、垫圈、垫片. 聚四氟乙烯密封件、垫片、密封垫圈是选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。聚四氟乙烯与其他塑料相比具有耐化学腐蚀与耐温优异的特点，它已被广泛地应用作为密封材料和填充材料。

聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。商品名为“特氟隆”（teflon)。被美誉为“塑料之王”。聚四氟乙烯的基本结构为. – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 – CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。

用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、棒、带、板、薄膜等。一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等。分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐图层等。各种聚四氟圈、聚四氟垫片、聚四氟盘根等广泛用于各类防腐管道法兰密封。此外，也可以用于抽丝，聚四氟乙烯纤维——氟纶（国外商品名为特氟纶）。

目前，各类聚四氟乙烯制品已在化工、机械、电子、电器、军工、航天、环保和桥梁等国民经济领域中起到了举足轻重的作用。

聚四氟乙烯(PTFE)使用条件行业 化工、石化、炼油、氯碱、制酸、磷肥、制药、农药、化纤、染化、焦化、煤气、有机合成、有色冶炼、钢铁、原子能及高纯产品生产（如离子膜电解），粘稠物料输送与操作，卫生要求高度严格的食品、饮料等加工生产部门。

介质 氢氟酸、磷酸、硫酸、硝酸、盐酸、各种有机酸、有机溶剂、强氧化剂以及其它各种强腐蚀性化学介质。

温度 -20～250℃，允许骤冷骤热，或冷热交替操作。

-20～250℃（-4～＋482°F）

压力 -0.1～6.4Mpa（全负压至64kgf/cm2）

-0.1～6.4Mpa （Full vacuum to 64kgf/cm2）

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。

聚四氟乙烯的特性

聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE），俗称“塑料王”，为以四氟乙烯作为单体聚合制得的聚合物。 白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260ºC长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料；有毒，人体致癌物质。

聚四氟乙烯的物理性质和化学性质有哪些？

聚四氟乙烯的物理性质 密度：2.1–2.3 g/cm³ 聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列优良的使用性能:耐高温—长期使用温度200~260度，耐低温—在-100度时仍柔软；耐腐蚀—能耐王水和一切有机溶剂；耐气候—塑料中最佳的老化寿命；高润滑—具有塑料中最小的摩擦系数（0.04）；不粘性—具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；无毒害—具有生理惰性；优异的电气性能，是理想的C级绝缘材料，报纸厚的一层就能阻挡1500V的高压；比冰还要光滑。聚四氟乙烯材料，广泛应用在国防军工、原子能、石油、无线电、电力机械、化学工业等重要部门。 产品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、车削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。结构式为 。20世纪30年代末期发现，40年代投入工业生产。性质 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。 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。 力学性能 它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1／5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。 耐化学腐蚀和耐候性 除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯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300℃以上稍溶于全烷烃（约0.1g／100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。 电性能 聚四氟乙烯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。 耐辐射性能 聚四氟乙烯的耐辐射性能较差（104拉德），受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。 膨胀系数 （25～250℃）10～12×10-5/℃。 聚四氟乙烯的化学性质

聚四氟乙烯中的C-F键的键能高且稳定，分子为螺旋型构型，C-C主链完全被体积较大的氟原子遮蔽。所以，浓酸、浓碱、强氧化剂即使在高温时也不能对聚四氟乙烯起作用。聚四氟乙烯在几种常见化学介质中浸泡试验结果见表1-1. 聚四氟乙烯的耐化学品性能甚至超过贵金属。除全氟烷烃和全氟氯烷烃使聚四氟乙烯有轻微的溶胀现象外，酮类，醚类等有机溶剂均不能对它起作用。目前，发现能对它气作用的仅为熔融状态的碱金属、三氟化氯及氟元素等，但是只在高温下这种作用才明显。由于聚四氟乙烯的湿润性极小，所以它对酸和溶剂的吸收率较低，在高温下长期接触，一般仅增加1%左右。但是，由于聚四氟乙烯不能熔融加工，在制品中含有孔隙，有利于溶剂的渗透，预成型压力越小。孔隙越多，渗透越大。

（

表1-1聚四氟乙烯在化学介质中浸泡后性能的变化率/ %

化学药品 浸泡7d 浸泡28d

拉伸强度 伸长 质量 厚度 拉伸强度 伸长 质量 厚度

硝酸 -6.5 +4.8 -0.002 +0.3 -4.4 -0.8 +0.018 +0.3

氢氧化钠 -3.2 +1.5 +0.26 0.00 +2.5 +6.3 +0.14 0.00

四氧化碳 +1.1 +1.5 +1.7 -0.016 +2.6 +0.3 +1.74 -0.014

甲苯 +4.1 0.00 +0.3 0.00 +3.2 +6.2 +0.4 0.00

冰酸醋 +6.2 +2.5 -0.002 -0.3 -2.2 +4.5 +0.04 -0.3

丙酮 +2.2 +4.2 +0.15 -4.1 +6.0 +4.0 +0.04 -3.0 2）聚四氟乙烯的透气性

聚四氟乙烯中氟原子的电负性强和体积大，使分子的运动受到阻碍，在高于熔点的温度下，流动性还是不好。所以成型后的聚四氟乙烯材料内含有微孔，有利于流体的透过，聚四氟乙烯薄膜对几种物质的透气性能见表1-2

表1-2 聚四氟乙烯薄膜的 透气性能

溶剂 g/(645.16cm2*24h*0.0254mm) 气体 g/(645.16cm2*24h*0.0254mm)

四氯化碳 0.1 空气 0.771

苯 0.2 氧气 1.50

无水酒精 无 氮气 0.49

水 0.2 二氧化碳 7.30

70%硝酸 0.43~0.47 氢气 0.264

37%盐酸 1.4~1.6

冰醋酸 0.28~0.37 （3） 热裂解

聚四氟乙烯在2000C以上开始有极微量的裂解，逐渐升温到它的熔点3270C，在这个温度范围内裂解仍然很少，每小时失重仅为2%左右。400OC以上裂解速度逐渐加快，C-C键开始发生显著裂解，分子量降低，分解产物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟环丁烯。在475OC以上，在真空中高于500OC时分解产物中有极少量剧毒的全氟异丁烯。聚四氟乙烯分解得到较纯的单体。大量聚合物裂解时，会形成蜡状脆性低分子物质，这了能是单体再聚合而形成的。在低温下单体和氧反应形成聚过氧化物—(CF2—CF2—O—O)X，该化合物极不稳定，能发生爆炸;在温室下，氧和单体的混合物也能发生爆炸。在空气中，聚四氟乙烯热分解主要形成有毒的炭基氧化物，它的燃烧值为4600kj/kg.

（4）热老化

聚四氟乙烯具有良好的热稳定性，而且不受氧气、臭氧和紫外光的影响，不易老化，表1-3~表1-6列出了聚四氟乙烯的力学性能、介电性能鱼热老化的关系。