雷特國際操作量表

[拼音]:jusifuyixi

[英文]:polytetrafluoroethylene

四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。其結構式為唚CF2─CF2唹。20世紀30年代末期發現,40年代投入工業生產。

性質

聚四氟乙烯分子量較大,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,由於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效能。溫度低於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。

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 83和116千卡/摩爾,但聚四氟乙烯解聚生成 1摩爾四氟乙烯僅需能量41千卡。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。可見,聚四氟乙烯可在260℃長期使用。由於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並防止聚四氟乙烯接觸明火。

力學效能

聚四氟乙烯的典型力學效能資料見表1,它的摩擦係數極小,僅為聚乙烯的1/5, 這是全氟碳表面的重要特徵。又由於氟-碳鏈分子間作用力極低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。

聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度範圍內均保持優良的力學效能(表2),全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。

耐化學腐蝕和耐候性

除熔融的鹼金屬外,聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸,甚至在王水中煮沸,其重量及效能均無變化,也幾乎不溶於所有的溶劑,只在 300℃以上稍溶於全烷烴(約0.1克/100克)。聚四氟乙烯不吸潮,不燃,對氧、紫外線均極穩定,所以具有優異的耐候性。

電效能

聚四氟乙烯在較寬頻率範圍內的介電常數和介電損耗都很低,而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高(表3)

耐輻射效能

聚四氟乙烯的耐輻射效能較差(104拉德),受高能輻射後引起降解,高分子的電效能和力學效能均明顯下降。

聚合

聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的,用以分散反應熱,並便於控制溫度。聚合一般在40~80℃,3~26千克力/釐米2壓力下進行,可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑,也可以用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱41千卡。分散聚合須新增全氟型的表面活性劑,例如全氟辛酸或其鹽類。

應用

聚四氟乙烯可採用壓縮或擠出加工成型;也可製成水分散液,用於塗層、浸漬或製成纖維。聚四氟乙烯在原子能、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建築、紡織、食品等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料,絕緣材料,防粘塗層等。