聚四氟乙烯的結構、性能與應用

　　化工新資料是“十二五”期間要點發展的七大戰略性新興產業之一。在《新資料產業“十二五”發展規劃》中，氟塑料作為高功能氟資料位列其中，標明氟塑料符合我國“十二五”規劃新資料產業發展方向，已被提升到十分重要的戰略地位。作為特種工程塑料，聚四氟乙烯（PTFE）一直是用量大的氟塑料，全球產值與消費量快速添加，現在全球氟樹脂的消費量約為30萬t，其中聚四氟乙烯70％左右。聚四氟乙烯具有高度的化學穩定性、極強的耐高低溫功能、突出的不黏性、反常的潤滑性以及優異的電絕緣性和抗輻射性、極小的吸水率等，使得其在航空航天、機械、石油化工、建筑、電子電器、醫療器械和紡織等范疇具有廣泛的使用。

　　一、聚四氟乙烯PTFE纖維的結構與功能

　　1.1 PTFE纖維的分子結構

　　PTFE為全氟化直鏈高聚物，是一種高度對稱的非極性高分子化合物，其結構為大分子線型結構，且分子鏈呈螺旋形構象。按照表觀顏色的不同，PTFE纖維可分為棕色纖維和白色纖維兩種。棕色PTFE纖維一般是以載體紡絲得到，這種纖維十分柔軟，且沖突因數低，廣泛用于機械行業，無油，動、靜抗磨范疇。白色PTFE纖維一般是由膜裂切開法制得，此纖維制成的濾料可以提高過濾截面，從而提高過濾的精度。

　　1.2 PTFE纖維的功能

　　1.2.1耐化學性

　　PTFE分子中的“C—F”鍵具有極高的鍵能，分子鏈呈螺旋形構象，且為非極性和結晶結構，使得PTFE具有極優異的耐化學性。除元素氟和強氟化介質（如三氟化氯）、熔融堿金屬以及300℃的氫氧化鈉以外，PTFE簡直不受任何化學試劑的腐蝕，一切的強酸、強堿、強氧化劑、鹽類對PTFE均無影響，甚至在王水中煮沸，其質量和功能也都沒有任何改變。關于有機化合物，除了芳烴和鹵化胺類對其有輕微的溶脹外，其他有機溶劑對PTFE都沒有影響，所以被譽為“塑料王”。

　　1.2.2熱學功能

　　PTFE具有極優異的耐高低溫功能，可長時間在-190~260℃的溫度范圍內運用，不光能夠承受高達290℃的瞬間高溫，而且在-260℃的低溫下不發脆，還可保持一定的撓曲性。因此在一些惡劣的環境下，常常用到PTFE制品。

　　1.2.3力學功能

　　因為PTFE分子鏈為非極性，其大分子間彼此吸引力很??；加之分子鏈為無支鏈的高鋼性鏈，纏結很小，導致PTFE力學功能欠安。PTFE在負荷長期效果下，蠕變較大，易發作冷流現象。但其耐疲憊性優異，一般不會呈現好的疲憊損壞。除上述優異功能外，PTFE還具有良好的阻燃功能,優異的潤滑性、拒水性和電絕緣功能，抵擋紫外線抗老化功能等。

　　二、PTFE纖維的使用

　　2.1過濾資料

　　PTFE纖維在高溫煙氣過濾方面有著重要的效果。選用PTFE纖維或PTFE纖維同其他耐高溫纖維混合，可制成高溫復合過濾氈，該濾料具有很好的耐腐蝕、耐高溫、耐沖突等功能，適用于高溫、高濕、高黏性粉塵行業或帶有酸堿性、腐蝕性化學氣體的工業煙塵凈化，是其他過濾資料所無法比擬的。

　　近年來，PTFE纖維在醫學上的使用越來越廣泛，如可用于人工血管，人工心臟瓣膜和人工心臟輔助設備，人工韌帶和人工食道等。此外，PTFE纖維還可用于普通外科和整形外科的手術縫合等，如比較常見的整容手術隆鼻和整形下頜便是選用PTFE作為填充資料。

　　2.3紡織工業

　　PTFE纖維可用來制造高功能的縫紉線、耐熱與耐化學等功能要求高的其他紡織品，以及醫用紡織品和耐磨服裝的耐擦傷拼料。例如用含有PTFE纖維的耐沖突運動襪，在自行車及其他運動中，可防止運動員的腳產生水泡。

　　2.4其他使用范疇

　　PTFE纖維在其他范疇也有著廣泛的使用，如可用于軸承和低沖突率零部件、離子交換、密封填料等。也可以作為造紙、食物和紡織范疇的機械設備零件無油潤滑的抱負資料。PTFE可用作不粘鍋和微波爐的內膽。此外，作為一種極佳的絕緣資料，PTFE在電信、計算機、測試與測量、國防、航空與航天商場等諸多高功能、高挑戰性的范疇也有廣泛的使用。同時，因為其固有的低損耗與介電常數，PTFE纖維還可以用來制備電線和電纜的絕緣資料等。