聚四氟乙烯的结构特点 聚四氟乙烯的分子链

百科名片简介PTFE 中文名称为聚四氟乙烯，英文名：Poly tetra fluoro ethylene ptfePTFE分子结构图PTFE生产方法特氟龙基本类型：·特氟龙PTFE：·特氟龙FEP：·特氟龙PFA：·特氟龙ETFE：经过特氟龙涂装后，具有以下特性：1、不粘性,2、耐热性,3、滑动性，4、抗湿性，5、耐磨损性，6、耐腐蚀性，化学性质绝缘性，耐高低温性，自润滑性，表面不粘性，不燃性，物理性质：PTFE（聚四氟乙烯）的应用：1、聚四氟乙烯(PTFE) 在建筑上应用1、聚四氟乙烯(PTFE)在防腐蚀性能的应用3、聚四氟乙烯（PTFE）在电子电气方面的应用4、聚四氟乙烯（PTFE）在医疗医药方面的应用5、聚四氟乙烯（PTFE）的防粘性能的应用制品常见缺点⑴ PTFE只能采用模压、挤出工艺制作简单的制品，成型较困难，复杂制品必须由后期机床加工，这就限制了产品的生产效率，加工过程中，材料浪费过大。

⑵聚四氟乙烯具有“冷流性”。

即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形（蠕变），这给它的应用带来一定的限制。

如当PTFE用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，以致超过特定的压缩应力时，会使垫圈产生“冷流”（蠕变）而被压扁。

这些缺点可通过加入适当的填料及改进零件结构等方法来克服。

⑶聚四氟乙烯的熔体粘度很高，在高温下也不流动。

它在熔点（327℃）以上，熔体粘度达到1 010 Pa.s，即使加热到分解温度也不流动，这就使它不能采用一般热塑性塑料的成型方法，而要采用类似粉末冶金那样的烧结方法成型。

⑷PTFE具有突出的不粘性，限制了其工业上的应用。

它是极好的防粘材料，这种性能又使它与其他物件的表面粘合极为困难。

⑸PTFE的导热系数低，导热性能较差，这不仅妨碍它用作轴承材料，而且使得制造厚壁制品时不能淬火。

⑹PTFE的线膨胀系数为钢的10~20倍，比多数塑料大，其线膨胀系数随着温度的变化而发生很不规律的变化。

聚四氟乙烯聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene，一般称作“不粘涂层”或“易洁镬物料”；是一种使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。

这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。

同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易洁镬和水管内层的理想涂料。

一、简介聚四氟乙烯（英文缩写为Teflon或[PTFE，F4]），被美誉为/俗称“塑料王”，中文商品名“铁氟龙”、“特氟隆”（teflon)、“特氟龙”、“特富隆”、“泰氟龙”等。

它是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，其结构简式为-[-CF2-CF2-]n- ，具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性(是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的)、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力、耐温优异（能在+250℃至-180℃的温度下长期工作）。

聚四氟乙烯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。

温度 -20～250℃（-4～+482°F），允许骤冷骤热，或冷热交替操作。

压力 -0.1～6.4Mpa（全负压至64kgf/cm2）（Full vacuum to 64kgf/cm2）它的产生解决了我国化工、石油、制药等领域的许多问题。

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的特点，它已被广泛地应用作为密封材料和填充材料。

用作工程塑料，可制成聚四氟乙烯管、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。

分散液可用作各种材料的绝缘浸渍液和金属、玻璃、陶器表面的防腐图层等。

聚四氟乙烯对钢的摩擦系数聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，简称PTFE）是一种常用的高分子材料，具有很低的摩擦系数，因此在工业领域中广泛应用于减少摩擦和磨损的场合。

本文将从理论和实际应用两个方面介绍聚四氟乙烯对钢的摩擦系数。

一、理论基础聚四氟乙烯是一种非晶态高分子材料，其分子链中含有大量的氟原子，使得其具有很低的表面能和极佳的化学稳定性。

聚四氟乙烯分子链上的氟原子形成一种高度规则的排列结构，使得其表面非常平滑。

这种平滑的表面结构使得聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数，能够有效减少与其他材料之间的摩擦。

二、实际应用1. 自润滑材料：由于聚四氟乙烯具有很低的摩擦系数，常用于制造自润滑材料，如轴承、密封件等。

在这些应用中，聚四氟乙烯能够有效减少机械设备的摩擦损耗，提高设备的工作效率和使用寿命。

2. 润滑膜：聚四氟乙烯可以形成一层润滑膜，降低与其他材料的接触面积，减少摩擦。

因此，聚四氟乙烯常被用作油漆、润滑油和润滑脂的添加剂，提高它们的润滑性能。

3. 防腐蚀材料：聚四氟乙烯具有优异的化学稳定性，能够抵抗多种酸、碱等腐蚀介质的侵蚀。

因此，聚四氟乙烯常被用作防腐蚀材料，如管道衬里、阀门衬片等，保护钢材不受腐蚀。

聚四氟乙烯对钢的摩擦系数一般在0.04左右。

这是由于聚四氟乙烯表面具有很低的粘附性和极低的表面能，使得其与钢材之间的接触面积减小，从而降低了摩擦力。

此外，聚四氟乙烯的分子链结构也有利于减少与钢材之间的摩擦。

因此，在工业领域中，聚四氟乙烯常被用作减摩材料，以减少钢材的摩擦损耗。

四、结论聚四氟乙烯作为一种具有很低摩擦系数的高分子材料，对钢材具有显著的减摩效果。

在工业领域中，聚四氟乙烯被广泛应用于减少摩擦和磨损的场合，例如制造自润滑材料、添加润滑剂和防腐蚀材料等。

聚四氟乙烯对钢的摩擦系数一般在0.04左右，这是由于其表面的平滑结构和分子链的特殊排列所决定的。

通过应用聚四氟乙烯，可以有效降低机械设备的摩擦损耗，提高设备的工作效率和使用寿命。

在氟塑料中，聚四氟乙烯消耗最大，用途最广，它是氟塑料中的一个重要品种。

聚四氟乙烯的化学结构是把聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代而成。

产品名称：聚四氟乙烯英文名：Polytetrafluoroethylene别名：PTFE;铁氟龙;特氟龙;teflon;特氟隆;F4;塑料之王;テフロン(日语)【英文缩写为PTFE，商标名Teflon®，中文译名各地不同：大陆译为特富龙®，香港译为特氟龙®，台湾译为铁氟龙®】分子式：[CF2CF2]n生产方法：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。

用途：可制成棒、板、管材、薄膜及各种异型制品，用于航天、化工、电子、机械、医药等领域。

备注：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，它的产生解决了我国化工、石油、制药等领域的许多问题。

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。

具有高度的化学稳定性和卓越的耐化学腐蚀能力，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有突出的耐热、耐寒及耐摩性，长期使用温度范围为-200-+250℃，还有优异的电绝缘性，且不受温度与频率的影响。

此外，具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。

悬浮树脂一般采用模压，烧结的办法成型加工，所制得的棒、板或其他型材还可进一步用车刨、钻、铣等机加工方法加工。

聚四氟乙烯的优点聚四氟乙烯简称PTFE，它是由单体四氟乙烯经自由基聚合得到的全氟化聚合物，其结构式为。

它是1938年由美国人R．Plunkett发明。

它的分子结构中，碳原子周围被4个氟原子包围，由于氟原子的共价半径(0.064nm)大于氢原子的半径(0.028nm)，氟原子排列起来可以把碳链包围住，又由于氟原子互相排斥，使整个大分子链不像碳氢分子链一样呈锯齿形，而是呈螺旋结构如图1所示，类似于人类的DNA螺旋，该螺旋构象正好包围在PTFE易受化学侵袭的碳链骨架外，形成了一个紧密的完全“氟代”的保护层，使PTFE主链不受外界任何试剂的侵袭，使PTFE具有其他材料无法比拟的耐溶剂性、化学稳定性以及低的内聚能密度。

该螺旋结构决定了PTFE的耐化学性能。

聚四氟乙烯的螺旋结构聚四氟乙烯是一种具有优异的耐化学性且耐高低温的碳氟化学物，即使暴露在空气中也不会变质，可在-200~250℃范围内长期使用。

由于分子结构中含有氟原子吸电子团影响，PTFE表现出高度的化学稳定性，几乎耐一切酸碱等化学物质的侵入，突出的不粘性，异常的润滑性以及优异的电绝缘性能，耐老化性和抗辐射性，极小的吸水率等特点被称为“塑料王”。

广泛地应用于航空航天、石油化工、机械、电子、电器、建筑、纺织等诸多领域。

正是由于这些特性，它一出现就被秘密应用在军事工业，直到20世纪50年代才应用到静态密封上来，和一般的螺旋密封件相比，它是一种很好的弹性密封材料。

聚四氟乙烯的缺点尽管聚四氟乙烯材料性能稳定，但其缺点也很明显。

(1)聚四氟乙烯具有“冷流性”。

即材料制品在长时间连续载荷作用下发生的塑性变形(蠕变)，这给它的应用带来一定的限制。

如当PTFE用作密封垫时，为密封严密而把螺栓拧得很紧，以致超过特定的压缩应力时，会使垫圈产生“冷流”(蠕变)而被压扁。

这些缺点可通过加入适当的填料及改进零件结构等方法来克服。

(2)聚四氟乙烯的熔体粘度很高，在高温下也不流动。

ptfe化学结构PTFE（聚四氟乙烯）是一种重要的高分子材料，具有卓越的化学稳定性和独特的物理特性。

它是由全氟乙烯分子通过聚合反应形成的聚合物，其化学结构可以描述如下。

PTFE的化学结构可以视为线性长链高分子，其主要由全氟乙烯（C2F4）分子通过聚合形成。

每个全氟乙烯分子包含两个碳原子和四个氟原子，其物理结构为-CH2-CF2-，其中两个碳原子通过单键相连，每个碳原子周围都有一个氟原子与其配对。

在聚合反应中，多个全氟乙烯分子通过共价键连接形成长链。

PTFE的聚合反应是通过自由基聚合机制进行的，在高温条件下进行。

聚合反应需要引发剂的参与，例如过氧化物或过醋酸铁等，它们能够在高温下解离生成自由基。

引发剂会引起全氟乙烯分子中的一个氟原子的解离，产生一个自由基，然后这个自由基会与另一个全氟乙烯分子发生反应，形成一个新的自由基，反复进行，从而形成长链。

PTFE的重要特点之一是全氟乙烯分子中的碳-氟键是非常稳定的。

由于碳-氟键的键能远大于碳-碳键和氟-氟键的键能，这种键的断裂需要非常高的能量。

因此，PTFE具有出色的化学稳定性，能够抵抗大多数化学物质的腐蚀，包括酸、碱、溶剂等。

这使得PTFE广泛应用于化学工业中，例如用作反应容器、管道、泵件等。

此外，PTFE还具有低摩擦系数和优异的热稳定性。

由于碳-氟键的非常低表面能，PTFE具有极低的表面摩擦系数，几乎可以与任何物质都产生很小的粘附。

这使得PTFE成为优良的润滑材料，广泛应用于轴承、密封件等领域。

同时，PTFE的熔点非常高，可以达到327摄氏度，能够在高温条件下长时间稳定工作，不会发生熔融或分解。

总结起来，PTFE的化学结构是由全氟乙烯分子通过聚合反应形成的长链高分子，在其结构中碳-氟键的稳定性是其化学稳定性的关键所在。

PTFE以其出色的化学稳定性、低摩擦系数和热稳定性等特点而受到广泛应用。

聚四氟乙烯材料特点聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）是一种重要的高分子材料，具有许多独特的特点和广泛的应用领域。

本文将详细介绍聚四氟乙烯材料的特点。

1. 物理性质•低摩擦系数：聚四氟乙烯具有极低的摩擦系数，是目前已知最低的固体材料之一。

这使得它在润滑领域有着广泛应用，例如制造轴承、密封件等。

•高化学稳定性：PTFE具有出色的耐化学腐蚀性能，能够在广泛的酸、碱等腐蚀介质中长期稳定使用。

它对大多数化学品都表现出良好的抗腐蚀性，因此被广泛应用于化工、电子、医药等领域。

•低表面能：聚四氟乙烯表面能非常低，使其具有优异的防粘附性和易清洁性。

这使得PTFE在食品加工、涂料、纸张等行业中得到广泛应用。

•低温性能：PTFE具有良好的低温性能，可在极低温度下仍保持较高的韧性和强度。

它可以在-196℃至260℃的温度范围内长期使用，因此被广泛应用于冷冻食品、超导技术等领域。

2. 结构特点•线性高分子结构：聚四氟乙烯由四氟乙烯单体通过聚合反应形成，其分子结构呈线性链状。

这种线性结构使得PTFE具有一定的柔韧性和延展性。

•碳氟键：PTFE分子中的碳与氟通过共价键相连，这种碳氟键是非常稳定且强大的化学键，赋予了PTFE优异的耐化学腐蚀性和热稳定性。

•高度晶型结构：聚四氟乙烯具有高度晶型结构，这使得它具有较高的硬度和刚性。

这种晶型结构也使得PTFE具有较低的断裂伸长率。

3. 应用领域•电气绝缘材料：PTFE具有优异的电绝缘性能，可以在高温、高压的环境下长期稳定工作。

它广泛应用于电子元器件、电线电缆等领域。

•密封材料：由于聚四氟乙烯具有出色的耐腐蚀性和防粘附性，它被广泛应用于制造密封件，如垫片、填料等。

•润滑材料：PTFE的低摩擦系数使其成为理想的润滑材料。

它可以用于制造轴承、齿轮、导轨等零部件，减少摩擦损耗，并提高机械设备的效率和寿命。

•食品加工：聚四氟乙烯具有优异的防粘附性和耐化学腐蚀性，被广泛应用于食品加工行业。

聚四氟乙烯微孔薄膜一、引言自美国杜邦公司(Dupont)1945年开始生产聚四氟乙烯以来，至今已有 61 年历史。

现在作为PTFE的重要产品聚四氟乙烯微孔薄膜应用十分广泛，拓展的领域从生物工程到服装行业，从机械工业到石化，在环保行业中不仅可用于水处理工程，而且还可用于空气的微粒净化。

可以说它的应用范围还是比较广泛的。

二、聚四氟乙烯的特征1、分子结构特点聚四氟乙烯的优异性能是由其分子结构所决定的。

聚四氟乙烯的分子由c、F 两种元素以共价键相结合，C—F键键能较高，要断开C—F键需要较大的键能，因此聚四氟乙烯具有高度的稳定性，不易发生化学反应。

虽然聚四氟乙烯和聚乙烯都是直链型高分子，且链骨架都由碳原子组成，但氟原子和氧原子在碳原子周围所起的作用是不同的。

氟原子的范德华半径为O．136nm明显大于氢原子范德华半径O.11-0.12nm，与聚乙烯相比聚四氟乙烯中未成链原子间有较强的排斥力，这就使得聚四氟乙烯的大分子采用螺旋构型，而不是聚乙烯的平面全反式构型。

由于氟原子的范德华半径较大引起氟原子之间的排斥力较大，这使得聚四氟乙烯大分子链的转动势垒要比聚乙烯大得多，所以可以预料聚四氟乙烯链的柔曲性要比聚乙烯链小。

这使聚四氟乙烯具有很高的熔点和很高的熔融粘度。

2、化学稳定性聚四氟乙烯每个碳原子连接的两个氟原子空间结构上对称，整个分子无极性c—F键的键能高且稳定，分子为螺旋形构型，c—c主分子链完全被F原子所遮蔽所以，聚四氟乙烯具有极其优异的化学稳定性，被称为“塑料之王”，水及各种有机溶剂都不能使其产生溶解或溶涨。

强酸、强碱、强氧化剂即使在高温时也不能对聚四氟乙烯起作用，其耐化学腐蚀性甚至超过一些贵金属。

只有F元素本身和熔融的碱金属或碱金属的络合物才能对它有侵蚀作用。

3、热性能聚四氟乙烯具有优良的耐高温、耐低温性能，熔点为327摄氏度，分解温度为415摄氏度可在200一260℃范围内长期使用。

但聚四氟乙烯的一大缺点是在高温F的不流动性。

聚四氟乙烯的结构特点聚四氟乙烯的分子链-[-CF2-CF2-]-n，可以看作是聚乙烯分子链骨架碳原子上连接的所有氢原子全部由氟原子取代后的结果。

由此带来PTFE如下的结构特点： (1) 由于氟原子体积比氢原子大，F-C 键长又短，相邻大分子的氟原子的负电荷又相互排斥，PTFE中未成键原子间的范德华力有较大的排斥力，使分子链已不可能像聚乙烯那样在空间呈平面锯齿形排列，而只能是以拉长的螺旋形 (扭曲的锯齿形)排列，方能使较大的氟原子紧密地堆砌在碳-碳链骨架周围。

该螺旋构象正好包围在PTFE易受化学侵袭的碳链骨架外形成了一个紧密的完全"氟代”的保护层，这使PTFE的主链不受外界任何试剂的侵袭。

在低于19℃ 时，一个螺距可以包括多达 12~26 个碳原子(6~13 个单体单元)。

高于19℃时，分子链稍微松开，螺距拉长，一个螺距更可包括多达14~30 个碳原子(7~15 个单体单元)。

(2) 氟原子与骨架碳原子的连接和紧密堆砌，使分子链产生很大刚性，分子链的高度规整又使PTFE产生高度结晶，这样便决定了PTFE具有高耐热性和高熔点。

(3) 与每个碳原子连接的两个氟原子完全对称，使PTFE成为完全的非极性 smoking.h@ 聚合物，赋予 P'ITE 材料极优异的介电和电绝缘性能。

(4) F 氟原子对骨架碳原子有屏蔽作用，加之 F-C 键具有较高键能，特别是当一个碳原子上连接有两个氟原子时，键长进一步缩短(1.39 埃~1.35 埃)，键能增大(431 KJ/mol~504 KJ/mol)，使材料具有高度热稳定性。

四氟乙烯单体是由四个 F 原子对称地排列在两个 C 原子上构成，C 原子之问为双键，不能自由转动，聚合后，PTFE的分子链主链上的碳原子间以及碳原子与氟原子之间的单键可以做有限的自由转动。

C-C 键的键能为 347.0 KJ/mol，C-F 键的为 427.9 KJ/mol，是已知键能中较强的； C-C 键的键长为 1.54X 10-10，键的键长为1.41×10-10，而 C-F 又是常见单键中较短的，所以PTFE分子内的结合牢固，很难和其它物质发生化学反应。

聚四氟乙烯(PTFE)的化学性质？聚四氟乙烯的化学结构是把聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代而成。

它的分子式为：PTFE分子中F原子把C-C键遮盖起来而且C-F键键能高特别稳定，除碱金属与元素氟外它不被任何化学药品侵蚀。

PTFE分子中F原子对称，C-F中两种元素共价相结合，分子中没有游离的电子，整个分子呈中性。

使PTFE具有优良的介电性能，因为PTFE分子结构中没有克键，所以它的结晶度很高。

由于PTFE分子外有一层惰性的含氟外壳，使它具有突出的不粘性能与低的摩擦系数。

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。

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、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。

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。