危險(xiǎn)性描述
R4
基本簡介
聚四氟乙烯被稱“塑料王”,氟樹脂之父羅伊·普朗克特1936 年在美國杜邦公司開始研究氟利昂的代用品,他們收集了部分四氟乙烯儲存于鋼瓶中,準(zhǔn)備第二天進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn),可是當(dāng)?shù)诙齑蜷_鋼瓶減壓閥后,卻沒有氣體溢出,他們以為是漏氣,可是將鋼瓶稱量時(shí),發(fā)現(xiàn)鋼瓶并沒有減重。他們鋸開了鋼瓶,發(fā)現(xiàn)了大量的白色粉末,這是聚四氟乙烯。
聚四氟乙烯性質(zhì)優(yōu)良,可以用于原子彈、炮彈等的防熔密封墊圈,因此美國軍方將該技術(shù)在二戰(zhàn)期間一直保密。直到二戰(zhàn)結(jié)束后,才解密,并于1946年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)聚四氟乙烯。聚四氟乙烯是塑料的一個(gè)重要品類。自合成出聚四氟乙烯以來,氟塑料的研制和應(yīng)用得到了很大發(fā)展。目前已被廣泛地應(yīng)用于航空、宇航、原子能、電子、電器、化工、機(jī)械、建筑、輕紡、醫(yī)藥等工業(yè)部門,并日益深入到人民的日常生活中。特別是聚四氟乙烯材料在防腐方面的工業(yè)應(yīng)用,極大促進(jìn)了化工業(yè)發(fā)展。聚四氟乙烯熱交換器具有優(yōu)良的傳熱性能,耐腐蝕好,耐污性好,體積小重量輕,經(jīng)鄭州工業(yè)大學(xué)技術(shù)研制,聚四氟乙烯充分發(fā)揮了其耐腐、耐化學(xué)試劑、耐磨、韌性和強(qiáng)度高的性能。
基本信息
CAS No 9002-84-0
EINECS號:204-126-9
分 子 式:(C?F4)n
分 子 量:100.015612
熔 點(diǎn):327℃
沸 點(diǎn):400℃
折 射 率:1.35
英文名稱:poly(tetrafluoroethylene);TETRAFLUOROETHYLENE OLIGOMER; TETRAFLUOROETHYLENE RESIN; TEFLON;TEFLON 7A; TEFLON(TM) 30B; TEFLON(TM) 6; TEFLON(TM) 7A; PTFE
基本特點(diǎn)
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有良好的機(jī)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(shù)化學(xué)藥品和溶劑,表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。
耐氣候——有塑料中老化壽命。
高潤滑——是固體材料中摩擦系數(shù)者。
不粘附——是固體材料中的表面張力,不粘附任何物質(zhì)。
無毒害——具有生理惰性,作為人工血管和臟器長期植入體內(nèi)無不良反應(yīng)。
聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬,高的達(dá)一千萬以上,一般為數(shù)百萬(聚合度在104數(shù)量級,而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)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,由于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(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋;在19℃發(fā)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346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí),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(shí)的失重速率(%)每小時(shí)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。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。
基本性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
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(shù)在90以下。
耐酸堿性:不溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑(包括魔酸,即氟銻磺酸)。
抗氧化性:能耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕。
酸堿性:呈中性。
物理性質(zhì)
密度:2.1–2.3 g/cm3;
聚四氟乙烯的機(jī)械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能:耐高溫—長期使用溫度200~260度,耐低溫—在-100度時(shí)仍柔軟;耐腐蝕—能耐王水和一切有機(jī)溶劑;耐氣候—塑料中老化壽命;高潤滑—具有塑料中的摩擦系數(shù)(0.04);不粘性—具有固體材料中的表面張力而不粘附任何物質(zhì);無毒害—具有生理惰性;優(yōu)異的電氣性能,是理想的C級絕緣材料,報(bào)紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓;比冰還要光滑。聚四氟乙烯材料,廣泛應(yīng)用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機(jī)械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。產(chǎn)品:聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、車削板材。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。結(jié)構(gòu)式為:CF3(CF2CF2)nCF?。20世紀(jì)30年代末期發(fā)現(xiàn),40年代投入工業(yè)生產(chǎn)。性質(zhì) 聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬,高的達(dá)一千萬以上,一般為數(shù)百萬(聚合度在104數(shù)量級,而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)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,由于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(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋;在19℃發(fā)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346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí),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(shí)的失重速率(%)每小時(shí)分別為1×10-4.4×10-3和9×10-2??梢姡鬯姆蚁┛稍?260℃長期使用。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。