聚四氟乙烯
聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，簡(jiǎn)寫(xiě)為PTFE），俗稱“塑料王”，是一種以四氟乙烯作為單體聚合制得的高分子聚合物。 白色蠟狀、半透明、耐熱、耐寒性優(yōu)良，可在-180～260oC長(zhǎng)期使用。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí)，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn)，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤(rùn)滑作用之余，亦成為了易清潔水管內(nèi)層的理想涂料。
性質(zhì)與穩(wěn)定性：
1. 常溫常壓下穩(wěn)定，避免濕，熱，高溫
無(wú)真正熔點(diǎn)，450℃以上慢慢分解，直接變?yōu)闅怏w。在327℃時(shí)，機(jī)械強(qiáng)度突然消失。不溶于任何溶劑。除了能與熔融的堿金屬起反應(yīng)外，不受任何物質(zhì)的侵蝕，即使在氫氟酸、王水或發(fā)煙硫酸、氫氧化鈉中煮沸，也不起任何變化。
2. 白色、無(wú)臭、無(wú)味、的粉狀物，俗稱“塑料王”。具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤(rùn)滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。耐高溫，使用工作溫度達(dá)250℃。耐低溫，低溫下具有良好的機(jī)械韌性，即使溫度下降到－196℃，也可保持5%的伸長(zhǎng)率。耐腐蝕，對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑表現(xiàn)出惰性，能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。耐候性好，有塑料中的老化壽命。高潤(rùn)滑，是固體材料中摩擦系數(shù)者。不黏附，是固體材料中表面張力小者，不黏附任何物質(zhì)。害，具有生理惰性，作為人工血管和臟器長(zhǎng)期植入體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng)。
合成方法：
工業(yè)上采用懸浮聚合法或乳液聚合法生產(chǎn)。
1.單體四氟乙烯的制備
工業(yè)上以三氯甲烷為原料，用無(wú)水氫氟酸使三氯甲烷氟化，反應(yīng)溫度在65oC以上，用五氯化銻為催化劑，后用熱裂法制成四氟乙烯。也可用鋅在高溫下與四氟二氯乙烷作用制得四氟乙烯。
2.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(guò)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。 [3]
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(guò)氧化還原體系進(jìn)行引發(fā)聚合。聚合過(guò)程中不斷補(bǔ)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(jī)械攪拌凝聚后，經(jīng)水洗、干燥，即得本品為細(xì)粒狀樹(shù)脂。
應(yīng)用：
1.用于電氣工業(yè)，在航天、航空、電子、儀表、計(jì)算機(jī)等工業(yè)中用作電源和信號(hào)線的絕緣層、耐腐、耐磨材料可制薄膜、管板棒、軸承、墊圈、閥門(mén)及化工管道、管件、設(shè)備容器襯里等。
2.用于電器、化工、航空、機(jī)械等領(lǐng)域代替石英玻璃器皿應(yīng)用于原子能、醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體等行業(yè)的超純化學(xué)分析和貯存各種酸、堿、有機(jī)溶劑可制成高絕緣性電器零件、耐高頻電線電纜包皮、耐腐蝕化學(xué)器皿、耐高寒輸油管、人工器官等可作為塑料、橡膠、涂料、油墨、潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂等的添加劑。
3.本品耐高溫、耐腐蝕，具有優(yōu)良的電絕緣性、耐老化，吸水性小、自潤(rùn)滑性能優(yōu)異，是一種適用于各種介質(zhì)的通用型潤(rùn)滑性粉末，可快速涂抹形成干膜，以用作石墨、鉬和其他無(wú)機(jī)潤(rùn)滑劑的代用品。適用于熱塑性和熱固性聚合物的脫模劑，承載能力優(yōu)良。在彈性體和橡膠工業(yè)以及防腐中廣泛使用。
4.用作環(huán)氧樹(shù)脂的填充劑，提高環(huán)氧膠黏劑的耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性。
5.主要用作粉餅的黏結(jié)劑和填充劑。
材料優(yōu)點(diǎn)
耐高溫——使用工作溫度達(dá)250℃。
耐低溫——具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度下降到-196℃，也可保持5%的伸長(zhǎng)率。
耐腐蝕——對(duì)大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、水和各種有機(jī)溶劑。
耐氣候——有塑料中的老化壽命。
高潤(rùn)滑——是固體材料中摩擦系數(shù)者。
不粘附——是固體材料中小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)，力學(xué)性能它的摩擦系數(shù)極小，僅為聚乙烯的1/5，這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。
害——具有生理惰性，作為人工血管和臟器長(zhǎng)期植入體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng)。
電性能聚四氟乙烯在較寬頻率范圍內(nèi)的介電常數(shù)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），受高能輻射后引起降解，高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。應(yīng)用聚四氟乙烯可采用壓縮或擠出加工成型；也可制成水分散液，用于涂層、浸漬或制成纖維。聚四氟乙烯在原子能、航天、電子、電氣、化工、機(jī)械、儀器、儀表、建筑、紡織、食品等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘涂層等。
耐大氣老化性：耐輻照性能和較低的滲透性：長(zhǎng)期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。
不燃性：限氧指數(shù)在90以下。
耐酸堿性：不溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑。
抗氧化性：能耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕。
酸堿性：呈中性。
聚四氟乙烯的機(jī)械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。
聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能:耐高溫—長(zhǎng)期使用溫度200~260度，耐低溫—在-100度時(shí)仍柔軟；耐腐蝕—能耐王水和一切有機(jī)溶劑；耐氣候—塑料中的老化壽命；高潤(rùn)滑—具有塑料中小的摩擦系數(shù)（0.04）；不粘性—具有固體材料中小的表面張力而不粘附任何物質(zhì)；害—具有生理惰性；優(yōu)異的電氣性能，是理想的C級(jí)絕緣材料。
