特氟龍是什么材料，特氟龍材料特性及應用領域詳解

上一章我們介紹了特氟龍材料的基本分類以及在熱縮管領域的應用。這章我們來進一步了解特氟龍的歷史，物理和化學特性，以及在生活中各方面的應用。讓大家對特氟龍這種材料有更深刻的了解。

1、鐵氟龍的歷史由來

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。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。

聚四氟乙烯的方程式為：

聚四氟乙烯的單體是四氟乙烯。

2、鐵氟龍的作用
鐵氟龍材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑。同時，它還具有耐高溫的特點，而且摩擦系數極低，是世界上最光滑的表面，它的摩擦力只相當于冰于冰之間的摩擦力，這一特性就被列入了“吉尼斯世界紀錄大全” 。

3、鐵氟龍產品分類

杜邦公司 Teflon(特氟龍)商標主要使用在以下幾種產品上：PTFE、FEP、 PFA、ETFE、AF、NXT、FFR。

PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在 260℃連續使用，具有最高使用溫度 290-300℃，極低的摩擦系數、良好的耐磨性以及極好的化學穩定性。

FEP：FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜，具有卓越的化學穩定性、極好的不粘特性，最高使用溫度為200℃。
PFA：PFA（過氟烷基化物）不粘涂料與 FEP 一樣在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜。PFA 的優點是具有更高的連續使用溫度 260℃，更強的剛韌度，特別適合使用在高溫條件下防粘和耐化學性使用領域。

4、特性介紹

1、不粘性：幾乎所有物質都不與聚四氟乙烯涂膜粘合。很薄的膜也顯示出很好的不粘附性能。
2、耐熱性：聚四氟乙烯涂膜具有優良的耐熱和耐低溫特性。短時間可耐高溫到 300℃，一般在 240℃~260℃之間可連續使用，具有顯著的熱穩定性，它可以在冷凍溫度下工作而不脆化，在高溫下不融化。
3、滑動性：聚四氟乙烯涂膜有較低的摩擦系數。負載滑動時摩擦系數產生變化，但數值僅在 0.05-0.15 之間。
4、抗濕性：聚四氟乙烯涂膜表面不沾水和油質，生產操作時也不易沾溶液，如粘有少量污垢，簡單擦拭即可清除。停機時間短，節省工時并能提高工作效率。
5、耐磨損性：在高負載下，具有優良的耐磨性能。在一定的負載下，具備耐磨損和不粘附的雙重優點。
6、耐腐蝕性：聚四氟乙烯幾乎不受藥品侵蝕，能夠承受除了熔融的堿金屬，氟化介質以及高于 300℃氫氧化鈉之外的所有強酸（包括王水）、強氧化劑、還原劑和各種有機溶劑的作用，可以保護零件免于遭受任何種類的化學腐蝕。

物理性質
相對密度        2.14~2.2
吸水率        (23℃，24h)%   <0.01
拉伸強度 MPa     22~35
伸長率%        200~400
拉伸彈性模量 GPa     400
彎曲彈性模量 MPa    420
壓縮彈性模量 GPa     500
缺口沖擊強度 J/m     163
熱變形溫度℃     0.45MPa 121   1.82MPa 55
線膨脹系數 10-5/℃    10
阻燃性（UL94）     V-0
體積電阻率 Ω.cm    1017~1018
介電常數         <2.1
介質損耗角正切    <2×10-4
介電強度 KV/mm     >17
耐電弧性 s        >300

化學性質
絕緣性：不受環境及頻率的影響，體積電阻可達 1018 歐姆·厘米，介質損耗小，擊穿電壓高。
耐高低溫性：對溫度的影響變化不大，溫域范圍廣，可使用溫度
-190~260℃。
自潤滑性：具有塑料中最小的摩擦系數，是理想的無油潤滑材料。 表面不粘性：已知的固體材料都不能粘附在表面上，是一種表面能最小的固體材料。
耐大氣老化性，耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。
不燃性：限氧指數在 90 以下。
聚四氟乙烯廣泛應用于耐高溫、要求高粘性的行業。其中最強的超強酸 --氟銻酸也可以用它做保存。
美國“阿克蘇諾貝爾”公司新研究出無害不粘材料，由于是秘方并沒有透露具體制作方法，但是聲稱絕對安全無害，并且已經在美國頂級廚具calphalon 的產品上使用。

5、應用領域
聚四氟乙烯可采用推擠或擠出加工成型，用在高溫電線及各種管材；經輻照后，可用作熱縮管。并廣泛應用在醫療領域。由聚四氟乙烯制成的各類PTFE、PVDF、PVF醫療管和醫療熱縮管可達到醫療級別，直接接觸人體。并通過ISO10993細胞毒性測試、皮膚敏感性試驗、溶血測試和生物兼容性試驗。

也可以先制成薄膜然后分切成軸裝 PTFE 包帶,用于生產高頻電纜。

直接制成水分散液，則可用于涂層、浸漬或制成纖維。 不粘鍋上的涂層就是這種材料。可直接接觸食品，對人體無害。

聚四氟乙烯在原子能、國防、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建筑、紡織、金屬表面處理、制藥、醫療、食品、冶金冶煉等工業中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘涂層等，使之成為不可取代的產品。

聚四氟乙烯具有杰出的優良綜合性能，耐高溫，耐腐蝕、不粘、自潤滑、優良的介電性能、很低的摩擦系數。用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管(按軟硬程度可制成軟管、硬管)、棒、帶、板、薄膜等。一般應用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達、高頻通訊器材、無線電器材等。

在聚四氟乙烯中加入任何可以承受聚四氟乙烯燒結溫度的填充劑，它的機械性能可獲得大大的改善。同時，保持聚四氟乙烯其它優良性能。填充的品種有玻璃纖維、金屬、金屬化氧化物、石墨、二硫化鉬、碳纖維、聚酰亞胺、EKONOL等；耐磨耗、極限 PV 值可提高 1000 倍。涂裝 于子彈彈頭表面能增加子彈穿透性，使子彈能射穿防彈衣。

6、特氟龍材料有危害嗎？

只要日常采用正確的烹飪方式，我們是可以放心使用不粘鍋的。可能有人會說，雖然涂層本身是無毒的，但加溫超過260℃會產生致癌物啊。但大家要知道，一般大油鍋爆炒最多就200℃，就算油炸也不會超過250℃，所以只要適當控制烹調溫度，就不用擔心分解出有害物質，可以安全使用，是不會危害人體健康的。

由于鐵氟龍材料的高安全性，被普遍用于醫療領域。

對于可直接接觸食品的材料，用在其他非直接接觸食品的領域，安全性能更無可憂慮。


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