聚四氟乙烯的物理性質 密度：2.1–2.3 g/cm? 聚四氟乙烯的機械性質較軟。具有非常低的表面能。 聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有壹系列優良的使用性能:耐高溫—長期使用溫度200~260度，耐低溫—在-100度時仍柔軟；耐腐蝕—能耐王水和壹切有機溶劑；耐氣候—塑料中最佳的老化壽命；高潤滑—具有塑料中最小的摩擦系數（0.04）；不粘性—具有固體材料中最小的表面張力而不粘附任何物質；無毒害—具有生理惰性；優異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料，報紙厚的壹層就能阻擋1500V的高壓；比冰還要光滑。聚四氟乙烯材料，廣泛應用在國防軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等重要部門。 產品：聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、車削板材。 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。結構式為 。20世紀30年代末期發現，40年代投入工業生產。性質 聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達壹千萬以上，壹般為數百萬（聚合度在104數量級，而聚乙烯僅在103）。壹般結晶度為90～95％，熔融溫度為327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列，由於氟原子半徑較氫稍大，所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向，而是形成壹個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結構解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低於19℃時，形成13／6螺旋；在19℃發生相變，分子稍微解開，形成15／7螺旋。 雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ／mol，但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時，聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率（％）每小時分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2。可見，聚四氟乙烯可在 260℃長期使用。由於高溫裂解時還產生劇毒的副產物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別註意安全防護並防止聚四氟乙烯接觸明火。 力學性能 它的摩擦系數極小，僅為聚乙烯的1／5，這是全氟碳表面的重要特征。又由於氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。 聚四氟乙烯在-196～260℃的較廣溫度範圍內均保持優良的力學性能，全氟碳高分子的特點之壹是在低溫不變脆。 耐化學腐蝕和耐候性 除熔融的堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學試劑腐蝕。例如在濃硫酸、硝酸、鹽酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均無變化，也幾乎不溶於所有的溶劑，只在300℃以上稍溶於全烷烴（約0.1g／100g）。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩定，所以具有優異的耐候性。 電性能 聚四氟乙烯在較寬頻率範圍內的介電常數和介電損耗都很低，而且擊穿電壓、體積電阻率和耐電弧性都較高。 耐輻射性能 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射後引起降解，高分子的電性能和力學性能均明顯下降。 聚合 聚四氟乙烯由四氟乙烯經自由基聚合而生成。工業上的聚合反應是在大量水存在下攪拌進行的，用以分散反應熱，並便於控制溫度。聚合壹般在40～80℃，3～26千克力／厘米2壓力下進行，可用無機的過硫酸鹽、有機過氧化物為引發劑，也可以用氧化還原引發體系。每摩爾四氟乙烯聚合時放熱171.38kJ。分散聚合須添加全氟型的表面活性劑，例如全氟辛酸或其鹽類。 膨脹系數 （25～250℃）10～12×10-5/℃。 聚四氟乙烯的化學性質
聚四氟乙烯中的C-F鍵的鍵能高且穩定，分子為螺旋型構型，C-C主鏈完全被體積較大的氟原子遮蔽。所以，濃酸、濃堿、強氧化劑即使在高溫時也不能對聚四氟乙烯起作用。聚四氟乙烯在幾種常見化學介質中浸泡試驗結果見表1-1. 聚四氟乙烯的耐化學品性能甚至超過貴金屬。除全氟烷烴和全氟氯烷烴使聚四氟乙烯有輕微的溶脹現象外，酮類，醚類等有機溶劑均不能對它起作用。目前，發現能對它氣作用的僅為熔融狀態的堿金屬、三氟化氯及氟元素等，但是只在高溫下這種作用才明顯。由於聚四氟乙烯的濕潤性極小，所以它對酸和溶劑的吸收率較低，在高溫下長期接觸，壹般僅增加1%左右。但是，由於聚四氟乙烯不能熔融加工，在制品中含有孔隙，有利於溶劑的滲透，預成型壓力越小。孔隙越多，滲透越大。
（
表1-1聚四氟乙烯在化學介質中浸泡後性能的變化率/ %
化學藥品 浸泡7d 浸泡28d
拉伸強度 伸長 質量 厚度 拉伸強度 伸長 質量 厚度
硝酸 -6.5 +4.8 -0.002 +0.3 -4.4 -0.8 +0.018 +0.3
氫氧化鈉 -3.2 +1.5 +0.26 0.00 +2.5 +6.3 +0.14 0.00
四氧化碳 +1.1 +1.5 +1.7 -0.016 +2.6 +0.3 +1.74 -0.014
甲苯 +4.1 0.00 +0.3 0.00 +3.2 +6.2 +0.4 0.00
冰酸醋 +6.2 +2.5 -0.002 -0.3 -2.2 +4.5 +0.04 -0.3
丙酮 +2.2 +4.2 +0.15 -4.1 +6.0 +4.0 +0.04 -3.0 2）聚四氟乙烯的透氣性
聚四氟乙烯中氟原子的電負性強和體積大，使分子的運動受到阻礙，在高於熔點的溫度下，流動性還是不好。所以成型後的聚四氟乙烯材料內含有微孔，有利於流體的透過，聚四氟乙烯薄膜對幾種物質的透氣性能見表1-2
表1-2 聚四氟乙烯薄膜的 透氣性能
溶劑 g/(645.16cm2*24h*0.0254mm) 氣體 g/(645.16cm2*24h*0.0254mm)
四氯化碳 0.1 空氣 0.771
苯 0.2 氧氣 1.50
無水酒精 無 氮氣 0.49
水 0.2 二氧化碳 7.30
70%硝酸 0.43~0.47 氫氣 0.264
37%鹽酸 1.4~1.6
冰醋酸 0.28~0.37 （3） 熱裂解
聚四氟乙烯在2000C以上開始有極微量的裂解，逐漸升溫到它的熔點3270C，在這個溫度範圍內裂解仍然很少，每小時失重僅為2%左右。400OC以上裂解速度逐漸加快，C-C鍵開始發生顯著裂解，分子量降低，分解產物主要是四氟乙烯、全氟丙烯和八氟環丁烯。在475OC以上，在真空中高於500OC時分解產物中有極少量劇毒的全氟異丁烯。聚四氟乙烯分解得到較純的單體。大量聚合物裂解時，會形成蠟狀脆性低分子物質，這了能是單體再聚合而形成的。在低溫下單體和氧反應形成聚過氧化物—(CF2—CF2—O—O)X，該化合物極不穩定，能發生爆炸;在溫室下，氧和單體的混合物也能發生爆炸。在空氣中，聚四氟乙烯熱分解主要形成有毒的炭基氧化物，它的燃燒值為4600kj/kg.
（4）熱老化
聚四氟乙烯具有良好的熱穩定性，而且不受氧氣、臭氧和紫外光的影響，不易老化，表1-3~表1-6列出了聚四氟乙烯的力學性能、介電性能魚熱老化的關系。