|
【深涂学会 科普知识】聚四氟乙烯的发明及应用 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，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。
PTFE的添加物主要有玻璃纤维，碳，石墨，二硫化钼和青铜。通常来说，填充后的PTFE能保持它优异的化学和高温特性，但同时填充物大大改善了其机械强度，稳定性以及耐磨特性。其中常用的25%玻纤PTFE和25%碳PTFE最为常用。被广泛应用在包装，电子电器，化工能源，耐腐蚀材料等。 PTFE的发现？ 1938年，美国杰克逊实验室的化学家普伦基特在研发一种新型的制冷剂。他对氯氟烯烃产生了兴趣，因为四氟乙烯气体不稳定，他将四氟乙烯存放在干冰冷却的钢瓶里。有一天，普伦基特运用四氟乙烯生产氟氯化碳，装四氟乙烯的小钢瓶放在台秤上，通过流量计进入反应器。反应过程中他发现，四氟乙烯气体停止了流出，可是钢瓶重量一点没有变。出于好奇，普伦基特把钢瓶阀门拆下，把钢瓶锯开，结果发现了相当多的白粉末。这就是PTFE,四氟乙烯的聚合物，后来起名为：特氟龙。
PTFE被制造出来以后，人们发现这是一种超强的材料。它十分耐寒，在－196℃的液氮中也有良好的机械韧性，保持5%的伸长率。它甚至能承受-268.785℃的液氦；它耐高温，工作温度可以达250℃；它特别耐腐蚀，对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性。不论是硫酸、盐酸、硝酸、烧碱，都不能动它半根毫毛。化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢。在沸腾的王水中煮几十个小时，却依然如旧。 PTFE特别难被浸湿，在水中浸泡一年，它不会膨胀，重量也不会增加；它有良好的润滑性，是固体材料中摩擦系数最低的，也是表面张力最小的，不粘附任何物质；它无毒害，具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内没有不良反应。 此外，PTFE的介电性能也特别好，可以抵抗1500伏高压电，让它在电器中可以用作很好的绝缘材料。 PTFE也是一种新型的医用高分子材料 由PTFE树脂经拉伸等特殊加工方法制成。白色，富有弹性和柔韧性，具有微细纤维连接而形成的网状结构，这些微细纤维形成无数细孔，使膨体聚四氟乙烯可任意弯曲，血液相容性好，耐生物老化等。
膨体PTFE材料是纯惰性的，具有非常强的生物适应性，不会引起机体的排斥，对人体无生理副作用，可用任何方法消毒，且具有多微孔结构，从而可用于多种康复解决方案，包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合。 PTFE在不粘锅的防黏方面应用广泛 1954年，热爱钓鱼的法国工程师格雷瓜尔，为防止钓线纠缠打结，将聚四氟乙烯涂在钓鱼线上，果然钓线特别光滑，轻轻一扯结就解开了。受此启发，他研制出将聚四氟乙烯涂在锅表面的办法，世界上第一只“不粘锅”就这样诞生了。 PTFE材料具有固体材料中最小的表面张力，不粘附任何物质，同时还具有耐高低温优良的特性，从而使其在诸如制造不粘锅的防粘方面的应用非常广泛。其防粘工艺主要包括两种：把PTFE部件或薄片安装在基体上，以及把PTFE涂层或与玻璃复合的漆布经过热收缩而套在基材上。
PTFE是很稳定的物质，几乎完全化学惰性，耐热性非常好，400度以下不会发生分解，只要不把锅子干着烧焦，日常做菜一般不存在热分解产生有毒物质。但是不适合用于微波炉加热。单看PTFE材料本身的话，它也许是最稳定、最安全的塑料了。 PTFE在5G上的应用显著 5G是可以随时随地满足爆发式数据需求的网络，5G无线网络在移动和固网中会使用较高频段传输技术。要实现高频传输，必须使用低介电常数、低介质损耗材料。聚四氟乙烯的低吸湿性、电性能稳定性、化学惰性的优异性能非常适用于需要低衰减的数据传输电缆。作为目前有机材料中介电常数最低的材料之一，将在5G通信领域广泛应用于基站滤波器、高频高速PCB/FPC、5G芯片制程以及高频连接器、线缆等领域。
5G手机的主板采用了基于PTFE的高频覆铜板的印刷电路板（PCB）以减少信号的损失。5G手机射频模块和天线模块之间的射频信号传输通过PTFE细微射频同轴电缆来完成，确保手机的高频高速信号低损耗。 随着材料应用技术的不断发展，PTFE材料的三大缺点：冷流性、难焊接性、难熔融加工性正在逐渐被克服，从而使它在光学、电子、医学、石油化工输油防渗等多种领域的应用前景更加广阔。
来源：东晟橡胶 声明：本号对转载、分享、陈述、观点保持中立,目的仅在于行业交流,版权归原作者所有。如涉版权和知识产权等侵权问题,请与本号后台联系,即刻删除内容处理。
汇聚平凡 共筑伟大 |
