聚四氟乙烯是1938年由化學(xué)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(fā)現(xiàn) [1] :當(dāng)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(nèi)壁的鐵成為聚合反應(yīng)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(biāo)。隨后,杜邦公司又在Teflon®聚四氟乙烯樹脂之外研發(fā)出一系列產(chǎn)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。
1954年,法國工程師馬克·格雷瓜爾(Marc Gregoire)的妻子柯萊特(Colette)突發(fā)奇想,覺得丈夫用來涂在釣魚線上防止打結(jié)的不粘材料特氟龍(Teflon)如果可以用在煎鍋上,效果一定不錯。拯救了無數(shù)現(xiàn)代家庭主婦的“不粘鍋”由此誕生。
聚四氟乙烯的制備
在搪瓷或不銹鋼聚合釜中,以水為介質(zhì),過硫酸鉀為引發(fā)劑,全氟羧酸銨鹽為分散劑,氟碳化合物為穩(wěn)定劑,四氟乙烯經(jīng)氧化還原聚合而制得聚四氟乙烯。
將各種助劑加入反應(yīng)釜中,四氟乙烯單體以氣相進(jìn)入聚合釜,調(diào)節(jié)釜內(nèi)溫度至25℃,然后加入一定量的活化劑(偏重亞硫酸鈉),通過氧化還原體系進(jìn)行引發(fā)聚合。聚合過程中不斷補加單體,保持聚合壓力0.49~0.78MPa,聚合后所得到的分散液用水稀釋至一定濃度,并調(diào)節(jié)溫度到15~20oC,用機械攪拌凝聚后,經(jīng)水洗、干燥,即得本品為細(xì)粒狀樹脂。
用于電氣工業(yè),在航天、航空、電子、儀表、計算機等工業(yè)中用作電源和信號線的絕緣層、耐腐、耐磨材料可制薄膜、管板棒、軸承、墊圈、閥門及化工管道、管件、設(shè)備容器襯里等。
聚四氟乙烯在原子能、、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(yī)療、食品、冶金冶煉等工業(yè)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(chǎn)品。
聚四氟乙烯可采用推擠或擠出加工成型;用在高溫電線,也可以先制成薄膜然后分切成軸裝PTFE包帶,用于生產(chǎn)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。
聚四氟乙烯具有的優(yōu)良綜合性能,耐高溫,耐腐蝕、不粘、自潤滑、優(yōu)良的介電性能、很低的摩擦系數(shù)。用作工程塑料,可制成聚四氟乙烯管、棒、帶、板、薄膜等。一般應(yīng)用于性能要求較高的耐腐蝕的管道、容器、泵、閥以及制雷達(dá)、高頻通訊器材、無線電器材、天線罩等。在聚四氟乙烯中加入任何可以承受聚四氟乙烯燒結(jié)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(yōu)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。
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