特氟龙是由四氟乙烯聚合而成的热塑性聚合物,呈固体状态。
特氟龙有不同的类型: 聚四氟乙烯, 聚全氟乙丙烯, ETFE, 和 聚偏氟乙烯.
PTFE 的化学名称为特氟龙,由杜邦公司生产。
四氟乙烯聚合产生热塑性聚合物特氟龙和聚四氟乙烯,它们以固体形式存在。
因此,PTFE 是科学名称,而 Teflon 是同一种材料的商标名称。
制造聚四氟乙烯和特氟龙的元素
PTFE 和 Teflon 具有相同的化学元素,因为它们指的是同一种材料。
PTFE和Teflon具有以下元素:
氟
特氟龙和聚四氟乙烯中含有大量氟原子。
碳链被氟原子的保护壳包裹,形成化学惰性、相对致密的分子,具有极强的碳氟相互作用。
碳
每个碳原子都与另外两个碳原子相连,形成长长的链状碳原子排列。
物理性质
由于特氟龙和PTFE表示同一种材料,因此它们的物理特性如下:
- 外貌
两种聚合物均为白色固体。
- 密度
PTFE 和 Teflon 的密度约为 2200 kg/m3.
- 光滑不粘
聚四氟乙烯 (PTFE) 和特氟龙 (Teflon) 的表面非常光滑,因为它们的分子周围含有氟原子。正是由于这些氟原子,特氟龙 (Teflon) 和聚四氟乙烯 (PTFE) 几乎可以抵抗所有其他材料的粘附。
- 低摩擦
它们的低摩擦系数是由于两种聚合物上的氟涂层造成的。
- 熔点
它们的熔点高达 327°C
- 电绝缘
PTFE 和 Teflon 不易被电能渗透,并且可以承受高电压而不会降解。
- 疏水性
它们是防水聚合物。
化学性质
PTFE 和 Teflon 的化学性质相似,包括以下内容:
- 惰性
PTFE 和 Teflon 在受到碱、酸和其他腐蚀性化学物质的化学侵蚀时具有极强的弹性。
大多数溶剂不会影响它们,甚至强酸和碱也不易与它们发生反应。
- 耐降解
由于碳原子和氟的存在,PTFE 和 Teflon 具有出色的抗降解性能。
- 反应性
这些聚合物通常不具有反应性,因此会与其他化合物发生反应。
- 耐化学性
它们对碱、酸和腐蚀性化学物质的化学侵蚀具有很强的抵抗力。
机械性能
特氟龙和聚四氟乙烯具有相似的机械性能,包括:
- 伸长
PTFE和Teflon的延伸率高达500%。
- 压缩性
由于分子结构的原因,这些聚合物的压缩性较低。
在极高的温度下,PTFE 和 Teflon 无法改变其体积和形状。
- 抗拉强度
它们的抗拉强度高达约10-43MPa。
- 多功能性
由于其分子组成,它们具有适应性,可以弯曲或弯折而不会变形。
- 硬度
这些聚合物很软,所以硬度很低。
优势
特氟龙和聚四氟乙烯的特殊性质决定了它们的优势,并适用于各种应用。
PTFE和特氟龙的优点如下:
- 耐化学品
它们对水、溶剂、碱、酸、化学品和其他腐蚀性物质具有很强的抵抗力。
- 电绝缘
PFOA 与特氟龙一样,是一种优良的电绝缘体,因为它可以承受高电压而不会损坏,并且不易受到电能的影响。
- 不粘且光滑
它们非常光滑且不粘,因此非常适合炊具等不粘应用。
- 低摩擦表面
两者的摩擦系数都很低,是工程应用的首选。
- 耐高温
它们甚至适合在高温下使用,因为它们可以承受高达 260°C 的高温而不会损坏。
- 耐受恶劣的环境和天气条件
这些聚合物可以承受极端天气条件,主要用于户外应用。
缺点
尽管 PTFE 和 Teflon 具有出色的优点,使其适合其应用,但它们也有其局限性,包括:
- 成本
由于加工和制造的原因,聚合物的成本相当高。
- 有限的高压应用
由于它们的抗压强度相对较低,因此不适合高压应用。
- 不腐烂
由于它们不可生物降解,因此可以在环境中保存很长时间而不会损坏或腐烂。
- 粘合难度
特氟龙和聚四氟乙烯的表面能较低,不能与其他材料快速结合。
- 颜色选择有限
它们是白色的,因此如果需要其他颜色选择,可能不适合。
应用
PTFE 和 Teflon 的机械、物理和化学特性使其适用于工业中的各种应用。
以下是PTFE和Teflon的应用:
- 汽车行业
它们用于动力转向和传动、燃油阀杆密封衬里、垫圈、 O 形圈和轴密封。
- 工程
它们用于管道涂层、配件、轴承、阀座和插头等建筑部件以及阀门和泵部件。
- 电气和电子
它们用于制造电路板、电气绝缘、电线绝缘和半导体等电气和电子元件。
- 医疗应用
聚合物用于制造医疗植入物,例如心脏补片、替代韧带和血管服装。
- 不粘涂层
炊具、烤盘和食品加工设备的表面都涂有 PTFE 和 Teflon。
结论
PTFE 和 Teflon 是相同的化合物或材料。
两者都是具有相同化学成分和物理、机械和化学特性的合成聚合物。
两者的区别在于,Teflon 是 PTFE 的商标名称,归杜邦公司所有。
更多资源:
PTFE应用 – 来源:汉莎航空
特氟龙 – 来源:维基百科
PTFE制造工艺 – 来源:汉莎航空
填充聚四氟乙烯 – 来源:汉莎航空