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特氟龙是什么材料，特氟龙材料特性及应用领域详解

特氟龙是什么材料 ， 特氟龙材料特性及应用领域详解
上一章我们介绍了特氟龙材料的基本分类以及在热缩管领域的应用 。 这章我们来进一步了解特氟龙的历史 ， 特理和化学特性 ， 以及在生活中各方面的应用 。 让大家对特氟龙这种材料有更深刻的了解 。
特氟龙是什么材料，特氟龙材料特性及应用领域详解
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1、铁氟龙的历史由来
聚四氟乙烯是1938年由化学家罗伊·普朗克特（RoyJ.Plunkett）博士在杜邦位于美国新泽西州的Jackson实验室中意外发现 。 当他尝试制作新的氯氟碳化合物冷媒时 ， 四氟乙烯在高压储存容器中聚合（容器内壁的铁成为聚合反应的催化剂） 。 杜邦公司在1941年取得其专利 ， 并于1944年以"Teflon"的名称注册商标 。
随后 ， 杜邦公司又在Teflon聚四氟乙烯树脂之外研发出一系列产品 ， 包括Teflon;AF(无定形氟聚物),Teflon;FEP(氟化乙烯丙烯树脂),Teflon;FFR(氟聚物泡沫树脂),Teflon;NXT（氟聚物树脂）,Teflon;PFA(全氟烷氧基树脂)等等 。
聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯 。
2、铁氟龙的作用
铁氟龙材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点 ， 几乎不溶于所有的溶剂 。 同时 ， 它还具有耐高温的特点 ， 而且摩擦系数极低 ， 是世界上最光滑的表面 ， 它的摩擦力只相当于冰于冰之间的摩擦力 ， 这一特性就被列入了“吉尼斯世界纪录大全” 。
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3、铁氟龙产品分类
杜邦公司Teflon(特氟龙)商标主要使用在以下几种产品上：PTFE、FEP、PFA、ETFE、AF、NXT、FFR 。
PTFE：PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃连续使用 ， 具有最高使用温度290-300℃ ， 极低的摩擦系数、良好的耐磨性以及极好的化学稳定性 。
FEP：FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜 ， 具有卓越的化学稳定性、极好的不粘特性 ， 最高使用温度为200℃ 。
PFA：PFA（过氟烷基化物）不粘涂料与FEP一样在烘烤时熔融流动形成无孔薄膜 。 PFA的优点是具有更高的连续使用温度260℃ ， 更强的刚韧度 ， 特别适合使用在高温条件下防粘和耐化学性使用领域 。
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4、特性介绍
1、不粘性：几乎所有物质都不与聚四氟乙烯涂膜粘合 。 很薄的膜也显示出很好的不粘附性能 。
2、耐热性：聚四氟乙烯涂膜具有优良的耐热和耐低温特性 。 短时间可耐高温到300℃ ， 一般在240℃~260℃之间可连续使用 ， 具有显著的热稳定性 ， 它可以在冷冻温度下工作而不脆化 ， 在高温下不融化 。
3、滑动性：聚四氟乙烯涂膜有较低的摩擦系数 。 负载滑动时摩擦系数产生变化 ， 但数值仅在0.05-0.15之间 。
4、抗湿性：聚四氟乙烯涂膜表面不沾水和油质 ， 生产操作时也不易沾溶液 ， 如粘有少量污垢 ， 简单擦拭即可清除 。 停机时间短 ， 节省工时并能提高工作效率 。
5、耐磨损性：在高负载下 ， 具有优良的耐磨性能 。 在一定的负载下 ， 具备耐磨损和不粘附的双重优点 。
6、耐腐蚀性：聚四氟乙烯几乎不受药品侵蚀 ， 能够承受除了熔融的碱金属 ， 氟化介质以及高于300℃氢氧化钠之外的所有强酸（包括王水）、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用 ， 可以保护零件免于遭受任何种类的化学腐蚀 。
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物理性质
相对密度2.14~2.2
吸水率(23℃ ， 24h)%<0.01
拉伸强度MPa22~35
伸长率%200~400
拉伸弹性模量GPa400
弯曲弹性模量MPa420
压缩弹性模量GPa500
缺口冲击强度J/m163
热变形温度℃0.45MPa1211.82MPa55
线膨胀系数10-5/℃10
阻燃性（UL94）V-0
体积电阻率Ω.cm1017~1018
介电常数<2.1
介质损耗角正切<2×10-4
介电强度KV/mm>17
耐电弧性s>300
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 。
聚四氟乙烯广泛应用于耐高温、要求高粘性的行业 。 其中最强的超强酸--氟锑酸也可以用它做保存 。
美国“阿克苏诺贝尔”公司新研究出无害不粘材料 ， 由于是秘方并没有透露具体制作方法 ， 但是声称绝对安全无害 ， 并且已经在美国顶级厨具calphalon的产品上使用 。
5、应用领域
聚四氟乙烯可采用推挤或挤出加工成型 ， 用在高温电线及各种管材；经辐照后 ， 可用作热缩管 。 并广泛应用在医疗领域 。 由聚四氟乙烯制成的各类PTFE、PVDF、PVF医疗管和医疗热缩管可达到医疗级别 ， 直接接触人体 。 并通过ISO10993细胞毒性测试、皮肤敏感性试验、溶血测试和生物兼容性试验 。
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也可以先制成薄膜然后分切成轴装PTFE包带,用于生产高频电缆 。
直接制成水分散液 ， 则可用于涂层、浸渍或制成纤维 。 不粘锅上的涂层就是这种材料 。 可直接接触食品 ， 对人体无害 。
聚四氟乙烯在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、食品、冶金冶炼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 ， 使之成为不可取代的产品 。
聚四氟乙烯具有杰出的优良综合性能 ， 耐高温 ， 耐腐蚀、不粘、自润滑、优良的介电性能、很低的摩擦系数 。 用作工程塑料 ， 可制成聚四氟乙烯管(按软硬程度可制成软管、硬管)、棒、带、板、薄膜等 。 一般应用于性能要求较高的耐腐蚀的管道、容器、泵、阀以及制雷达、高频通讯器材、无线电器材等 。
在聚四氟乙烯中加入任何可以承受聚四氟乙烯烧结温度的填充剂 ， 它的机械性能可获得大大的改善 。 同时 ， 保持聚四氟乙烯其它优良性能 。 填充的品种有玻璃纤维、金属、金属化氧化物、石墨、二硫化钼、碳纤维、聚酰亚胺、EKONOL等；耐磨耗、极限PV值可提高1000倍 。 涂装于子弹弹头表面能增加子弹穿透性 ， 使子弹能射穿防弹衣 。
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6、特氟龙材料有危害吗？
只要日常采用正确的烹饪方式 ， 我们是可以放心使用不粘锅的 。 可能有人会说 ， 虽然涂层本身是无毒的 ， 但加温超过260℃会产生致癌物啊 。 但大家要知道 ， 一般大油锅爆炒最多就200℃ ， 就算油炸也不会超过250℃ ， 所以只要适当控制烹调温度 ， 就不用担心分解出有害物质 ， 可以安全使用 ， 是不会危害人体健康的 。
由于铁氟龙材料的高安全性 ， 被普遍用于医疗领域 。
对于可直接接触食品的材料 ， 用在其他非直接接触食品的领域 ， 安全性能更无可忧虑 。
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