聚四氟乙烯的结构、性能与应用

　　化工新资料是“十二五”期间要点发展的七大战略性新兴产业之一。在《新资料产业“十二五”发展规划》中，氟塑料作为高功能氟资料位列其中，标明氟塑料符合我国“十二五”规划新资料产业发展方向，已被提升到十分重要的战略地位。作为特种工程塑料，聚四氟乙烯（PTFE）一直是用量大的氟塑料，全球产值与消费量快速添加，现在全球氟树脂的消费量约为30万t，其中聚四氟乙烯70％左右。聚四氟乙烯具有高度的化学稳定性、极强的耐高低温功能、突出的不黏性、反常的润滑性以及优异的电绝缘性和抗辐射性、极小的吸水率等，使得其在航空航天、机械、石油化工、建筑、电子电器、医疗器械和纺织等范畴具有广泛的使用。

　　一、聚四氟乙烯PTFE纤维的结构与功能

　　1.1 PTFE纤维的分子结构

　　PTFE为全氟化直链高聚物，是一种高度对称的非极性高分子化合物，其结构为大分子线型结构，且分子链呈螺旋形构象。按照表观颜色的不同，PTFE纤维可分为棕色纤维和白色纤维两种。棕色PTFE纤维一般是以载体纺丝得到，这种纤维十分柔软，且冲突因数低，广泛用于机械行业，无油，动、静抗磨范畴。白色PTFE纤维一般是由膜裂切开法制得，此纤维制成的滤料可以提高过滤截面，从而提高过滤的精度。

　　1.2 PTFE纤维的功能

　　1.2.1耐化学性

　　PTFE分子中的“C—F”键具有极高的键能，分子链呈螺旋形构象，且为非极性和结晶结构，使得PTFE具有极优异的耐化学性。除元素氟和强氟化介质（如三氟化氯）、熔融碱金属以及300℃的氢氧化钠以外，PTFE简直不受任何化学试剂的腐蚀，一切的强酸、强碱、强氧化剂、盐类对PTFE均无影响，甚至在王水中煮沸，其质量和功能也都没有任何改变。关于有机化合物，除了芳烃和卤化胺类对其有轻微的溶胀外，其他有机溶剂对PTFE都没有影响，所以被誉为“塑料王”。

　　1.2.2热学功能

　　PTFE具有极优异的耐高低温功能，可长时间在-190~260℃的温度范围内运用，不光能够承受高达290℃的瞬间高温，而且在-260℃的低温下不发脆，还可保持一定的挠曲性。因此在一些恶劣的环境下，常常用到PTFE制品。

　　1.2.3力学功能

　　因为PTFE分子链为非极性，其大分子间彼此吸引力很小；加之分子链为无支链的高钢性链，缠结很小，导致PTFE力学功能欠安。PTFE在负荷长期效果下，蠕变较大，易发作冷流现象。但其耐疲惫性优异，一般不会呈现好的疲惫损坏。除上述优异功能外，PTFE还具有良好的阻燃功能,优异的润滑性、拒水性和电绝缘功能，抵挡紫外线抗老化功能等。

　　二、PTFE纤维的使用

　　2.1过滤资料

　　PTFE纤维在高温烟气过滤方面有着重要的效果。选用PTFE纤维或PTFE纤维同其他耐高温纤维混合，可制成高温复合过滤毡，该滤料具有很好的耐腐蚀、耐高温、耐冲突等功能，适用于高温、高湿、高黏性粉尘行业或带有酸碱性、腐蚀性化学气体的工业烟尘净化，是其他过滤资料所无法比拟的。

　　近年来，PTFE纤维在医学上的使用越来越广泛，如可用于人工血管，人工心脏瓣膜和人工心脏辅助设备，人工韧带和人工食道等。此外，PTFE纤维还可用于普通外科和整形外科的手术缝合等，如比较常见的整容手术隆鼻和整形下颌便是选用PTFE作为填充资料。

　　2.3纺织工业

　　PTFE纤维可用来制造高功能的缝纫线、耐热与耐化学等功能要求高的其他纺织品，以及医用纺织品和耐磨服装的耐擦伤拼料。例如用含有PTFE纤维的耐冲突运动袜，在自行车及其他运动中，可防止运动员的脚产生水泡。

　　2.4其他使用范畴

　　PTFE纤维在其他范畴也有着广泛的使用，如可用于轴承和低冲突率零部件、离子交换、密封填料等。也可以作为造纸、食物和纺织范畴的机械设备零件无油润滑的抱负资料。PTFE可用作不粘锅和微波炉的内胆。此外，作为一种极佳的绝缘资料，PTFE在电信、计算机、测试与测量、国防、航空与航天商场等诸多高功能、高挑战性的范畴也有广泛的使用。同时，因为其固有的低损耗与介电常数，PTFE纤维还可以用来制备电线和电缆的绝缘资料等。