四氟是四氟乙烯的聚合物。英文缩写为PTFE。聚四氟乙烯的基本结构为. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的,它本身对人没有 毒性，但是在生产过程中使用的原料之一全氟辛酸铵(PFOA)被认为可能具有致癌作用。

 

　　基本信息

英文名称	四氟(聚四氟乙烯)	比    重	2.15~2.20
别称	polytetrafluoroethylene	熔    点	320℃~345℃
英文缩写	PTFE	分 子 量	5×10^5~9×10^6
化 学 式	(C2F4)n

 

　　化学品性质

　　聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数四氟板式支座百万(聚合度在10的4次方数量级，而聚乙烯仅在10的3次方数量级)。一般结晶度为90~95%，熔融温度为327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向，而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13/6螺旋;在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15/7螺旋。

　　虽然在全氟碳化合物中碳-碳键和碳-氟键的断裂需要分别吸收能量346.94和484.88kJ/mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯仅需能量171.38kJ。所以在高温裂解时，聚四氟乙烯主要解聚为四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃时的失重速率(%)每小时分别为1×10-4、4×10-3和9×10-2。可见，聚四氟乙烯可在 260℃长期使用。由于高温裂解时还产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等，所以要特别注意安全防护并防止聚四氟乙烯接触明火。

 

　　力学性能

　　它的摩擦系数极小，仅为聚乙烯的1/5，这是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳链分子间作用力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。

　　聚四氟乙烯在-196~260℃的较广温度范围内均保持优良的力学性能，全氟碳高分子的特点之一是在低温不变脆。

　　耐化学腐蚀和耐候性

　　除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、聚四氟包覆垫片硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃(约0.1g/100g)。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性。

 

　　电性能

　　聚四氟乙烯在较宽频率范围内的介电常数和介电损耗都很低，而且击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高。

　　物理性质

　　聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。

　　耐辐射性能

　　聚四氟乙烯的耐辐射性能较差(104拉德)，受高能辐射后引起降解，高分子的电性能和力学性能均明显下降。

　　聚合

　　聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40~80℃，3~26千克力/厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。

 

　　应用

　　聚四氟乙烯可采用压缩或挤出加工成型;也可制成水分散液，用于涂层、浸渍或制成纤维。聚四氟乙烯在原子能、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、食品等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等。

 

　　化学性质

　　绝缘性:不受环境及频率的影响，体积电阻可达1018欧姆·厘米，介质损耗小，击穿电四氟鲍尔环填料压高。

　　耐高低温性:对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190~260℃。

　　自润滑性:具有塑料中最小的摩擦系数，是理想的无油润滑材料。

　　表面不粘性:已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。

　　耐大气老化性，耐辐照性能和较低的渗透性:长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。

　　不燃性:限氧指数在90以下。