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聚四氟乙烯

聚四氟乙烯(英語:Polytetrafluoroethylene,縮寫為PTFE),俗稱“塑膠王”,商标名Teflon(中文譯名各地相異:中國大陸譯為特富龙,香港譯為特氟龍,台灣民間一般譯為鐵氟龍、教科書則譯為特夫綸,Teflon也同時作為同樣是氟聚合物的FEP、PFA的商標),這種材料的產品一般統稱作「不粘涂层」/「易潔鑊物料」;是一種使用了取代聚乙烯中所有原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗、抗各种有机溶剂的特点,几乎不溶于所有溶剂。同时,聚四氟乙烯具有耐高温的特点,它的摩擦系數極低,所以可作润滑作用之餘,亦成為了不沾鍋和水管內層的理想塗料。

聚四氟乙烯
IUPAC名
poly(1,1,2,2-tetrafluoroethylene)[1]
聚(1,1,2,2-四氟乙烯)
别名 特富龙、特氟龍、鐵氟龍, Syncolon, Fluon, Poly(tetrafluoroethene), Poly(difluoromethylene), Poly(tetrafluoroethylene)
识别
缩写 PTFE
CAS号 9002-84-0  
ChEBI 53251
KEGG D08974
性质
化学式 (C2F4)n
密度 2.2 g/cm3
熔点 327℃
熱導率 0.25 W/(m·K)
危险性
NFPA 704
0
1
0
 
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

历史

聚四氟乙烯是由杜邦公司的美國化學家罗伊·J·布朗克(Roy J. Plunkett, 1910–1994)於1938年意外發現[2]。在他嘗試製作新的氯氟碳化合物冷媒時,四氟乙烯在高壓儲存容器中聚合(容器內壁的鐵成為聚合反應的催化劑)。杜邦公司在1941年取得專利,並於1944年以「Teflon」的名稱註冊商標[3]

如今聚四氟乙烯已经被广泛应用于生产与生活上许多领域,也有部分應用於軍事科技武器方面。如美軍M4A1卡賓槍機匣內部的槍機總成,鍍上一層聚四氟乙烯來增強武器壽限。

應用

 
聚四氟乙烯的结构

聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合,并被用来制作不沾鍋以及干式变压器。聚四氟乙烯質地柔软,因此经常用于涂层。它刚被研究出来时的主要使用领域是高温的发射火箭的内壁涂层。聚四氟乙烯也是生料带的主要成分。

性质

物理性质

聚四氟乙烯在室溫下為白色固體,密度約為2.2克/立方公分。根據杜邦公司的記載,其熔點為327℃(620.6℉)[4][5],但於260℃(500℉)以上就會變質。它的摩擦係數為小於或等於0.1,是已知摩擦係數最小的固體物質。聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能

化学性质

  • 耐腐蚀性:能够承受除了熔融的碱金属、氟化介质以及熔融强碱之外的所有强酸(包括氟锑酸王水)、强碱、强氧化剂还原剂和各种有机溶剂的作用。
  • 绝缘性:不受环境及频率的影响,电阻率可达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係數,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[6]在90以下。

毒性

聚四氟乙烯在常态下是无毒的,但当聚四氟乙烯烹调器具在温度达到500℉(260℃)之后便會开始变质,并且在660℉(350℃)之上开始分解。杜邦公司在《有关使用杜邦特富龙不粘涂层炊具的重要知识》中说明惰性的聚四氟乙烯在温度达到260℃后会发生化学变化。

比较而言,在烹煮油、脂与奶油时,温度到达约392℉(200℃)将产生烧焦与烟,而肉通常在400℉–450℉(200℃–230℃)之间烧焦,然而若将空的烹调器具放置于炉火上,一不经意,便很容易超出这个温度。

在1959年(在美國食品及藥物管理局批准食物调理器具物质之前)的一份研究中显示,涂层锅在乾燒(沒有食物在鍋內)时所产生的气体中的毒性,较烹煮一般食用油所产生的气体中的毒性低。

制程中的致癌物质

美國環境保護署在2005年的科学咨询议会中发现,在生产聚四氟乙烯过程中使用的原料之一全氟辛酸(PFOA)可能具有致癌性。这个发现到目前为止仍未有定论。另外,杜邦公司曾因该物质污染地下水,而遭到其位于俄亥俄州西维吉尼亚州工厂外围的居民控告。美国环保署的检测人员至少在后一工厂的1名怀孕女工体内发现PFOA,而且女工腹中胎儿已经受到影响,但杜邦公司隐瞒了这一检测结果。不过,环保署提起的关于违反《有毒物质控制法案英语Toxic Substances Control Act》和《资源保护法》的8项指控,被杜邦于2004年以1650万美元和解。到目前为止,该物质尚未受到美国环境保护署规范。

在2006年1月,杜邦公司,身为美国唯一一家生产PFOA的公司,同意于2015年达到减少其工厂对于该化学物质的排放,但不愿承诺逐步完全淘汰使用该化学物质。此协议不仅适用于使用PTFE的煮食器具,也包含了食品包装与铺料。杜邦公司同时声明,他们无法在生产PTFE中不使用PFOA,但他们会寻求替代品。2015年起,杜邦已经在生产PTFE中停止使用PFOA。

PFOA仅于制程中使用——并于硬化程序后,仅留下非常微量的PFOA。杜邦公司声称,在其适当的硬化程序后,锅具上所残留的PFOA已是微量到无法测量。

相关文艺作品

注释

参考文献

引用

  1. ^ poly(tetrafluoroethylene)(CHEBI:53251). [2012-07-12]. (原始内容于2017-12-22). 
  2. ^ Roy J. Plunkett (页面存档备份,存于互联网档案馆) Chemical Heritage Foundation. Retrieved 10 September 2006.
  3. ^ Dupont.com (页面存档备份,存于互联网档案馆) - The story of Teflon
  4. ^ Fluoropolymer Comparison - Typical Properties (页面存档备份,存于互联网档案馆) www2.dupont.com. Retrieved 10 September 2006.
  5. ^ 聚四氟乙烯-Guidechem.com(字典). [2011-12-26]. (原始内容于2016-02-21). 
  6. ^ . 国家信息传输线质量监督检验中心. [2017-07-10]. (原始内容存档于2013-09-26). 
  7. ^ . 搜狐网. [2020-09-26]. (原始内容存档于2022-06-11). 

来源

  • Ellis, D.A.; Mabury, S.A.; Martin, J.W.; Muir, D.C.G. "Thermolysis of fluoropolymers as a potential source of halogenated organic acids in the environment." Nature 2001, 412 (6844), pp. 321–324.

外部連結

  • PFOA Facts (Society of the Plastics Industry, Inc.(SPI), 2005).
  • The Chemical Heritage Foundation (2000). . Retrieved Oct 7, 2005.
  • DuPont Teflon PTFE Material Data Sheet(页面存档备份,存于互联网档案馆) Retrieved Sept 6, 2006
  • 杜邦公司 (2005). . Retrieved Oct 7, 2005.
  • 杜邦公司 (2005). Information on PFOA(页面存档备份,存于互联网档案馆). Retrieved Oct 12, 2005.
  • The differences in Teflon tubing

参见

聚四氟乙烯, 英語, polytetrafluoroethylene, 縮寫為ptfe, 俗稱, 塑膠王, 商标名teflon, 中文譯名各地相異, 中國大陸譯為特富龙, 香港譯為特氟龍, 台灣民間一般譯為鐵氟龍, 教科書則譯為特夫綸, teflon也同時作為同樣是氟聚合物的fep, pfa的商標, 這種材料的產品一般統稱作, 不粘涂层, 易潔鑊物料, 是一種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鹼, 抗各种有机溶剂的特点, 几乎不溶于所有溶剂, 同时, 具有耐高温的特点, 它的摩. 聚四氟乙烯 英語 Polytetrafluoroethylene 縮寫為PTFE 俗稱 塑膠王 商标名Teflon 中文譯名各地相異 中國大陸譯為特富龙 香港譯為特氟龍 台灣民間一般譯為鐵氟龍 教科書則譯為特夫綸 Teflon也同時作為同樣是氟聚合物的FEP PFA的商標 這種材料的產品一般統稱作 不粘涂层 易潔鑊物料 是一種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鹼 抗各种有机溶剂的特点 几乎不溶于所有溶剂 同时 聚四氟乙烯具有耐高温的特点 它的摩擦系數極低 所以可作润滑作用之餘 亦成為了不沾鍋和水管內層的理想塗料 聚四氟乙烯IUPAC名poly 1 1 2 2 tetrafluoroethylene 1 聚 1 1 2 2 四氟乙烯 别名 特富龙 特氟龍 鐵氟龍 Syncolon Fluon Poly tetrafluoroethene Poly difluoromethylene Poly tetrafluoroethylene 识别缩写 PTFECAS号 9002 84 0 ChEBI 53251KEGG D08974性质化学式 C2F4 n密度 2 2 g cm3熔点 327 熱導率 0 25 W m K 危险性NFPA 704 0 1 0 若非注明 所有数据均出自标准状态 25 100 kPa 下 目录 1 历史 2 應用 3 性质 3 1 物理性质 3 2 化学性质 3 3 毒性 3 4 制程中的致癌物质 4 相关文艺作品 5 注释 6 参考文献 6 1 引用 6 2 来源 7 外部連結 8 参见历史 编辑聚四氟乙烯是由杜邦公司的美國化學家罗伊 J 布朗克 Roy J Plunkett 1910 1994 於1938年意外發現 2 在他嘗試製作新的氯氟碳化合物冷媒時 四氟乙烯在高壓儲存容器中聚合 容器內壁的鐵成為聚合反應的催化劑 杜邦公司在1941年取得專利 並於1944年以 Teflon 的名稱註冊商標 3 如今聚四氟乙烯已经被广泛应用于生产与生活上许多领域 也有部分應用於軍事科技武器方面 如美軍M4A1卡賓槍機匣內部的槍機總成 鍍上一層聚四氟乙烯來增強武器壽限 應用 编辑 聚四氟乙烯的结构 聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合 并被用来制作不沾鍋以及干式变压器 聚四氟乙烯質地柔软 因此经常用于涂层 它刚被研究出来时的主要使用领域是高温的发射火箭的内壁涂层 聚四氟乙烯也是生料带的主要成分 性质 编辑物理性质 编辑 聚四氟乙烯在室溫下為白色固體 密度約為2 2克 立方公分 根據杜邦公司的記載 其熔點為327 620 6 4 5 但於260 500 以上就會變質 它的摩擦係數為小於或等於0 1 是已知摩擦係數最小的固體物質 聚四氟乙烯的机械性质较软 具有非常低的表面能 密度 2 1 2 3 g cm 化学性质 编辑 耐腐蚀性 能够承受除了熔融的碱金属 氟化介质以及熔融强碱之外的所有强酸 包括氟锑酸 王水 强碱 强氧化剂 还原剂和各种有机溶剂的作用 绝缘性 不受环境及频率的影响 电阻率可达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係數 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 6 在90以下 毒性 编辑 聚四氟乙烯在常态下是无毒的 但当聚四氟乙烯烹调器具在温度达到500 260 之后便會开始变质 并且在660 350 之上开始分解 杜邦公司在 有关使用杜邦特富龙不粘涂层炊具的重要知识 中说明惰性的聚四氟乙烯在温度达到260 后会发生化学变化 比较而言 在烹煮油 脂与奶油时 温度到达约392 200 将产生烧焦与烟 而肉通常在400 450 200 230 之间烧焦 然而若将空的烹调器具放置于炉火上 一不经意 便很容易超出这个温度 在1959年 在美國食品及藥物管理局批准食物调理器具物质之前 的一份研究中显示 涂层锅在乾燒 沒有食物在鍋內 时所产生的气体中的毒性 较烹煮一般食用油所产生的气体中的毒性低 制程中的致癌物质 编辑 参见 黑水 电影 美國環境保護署在2005年的科学咨询议会中发现 在生产聚四氟乙烯过程中使用的原料之一全氟辛酸 PFOA 可能具有致癌性 这个发现到目前为止仍未有定论 另外 杜邦公司曾因该物质污染地下水 而遭到其位于俄亥俄州与西维吉尼亚州工厂外围的居民控告 美国环保署的检测人员至少在后一工厂的1名怀孕女工体内发现PFOA 而且女工腹中胎儿已经受到影响 但杜邦公司隐瞒了这一检测结果 不过 环保署提起的关于违反 有毒物质控制法案 英语 Toxic Substances Control Act 和 资源保护法 的8项指控 被杜邦于2004年以1650万美元和解 到目前为止 该物质尚未受到美国环境保护署规范 在2006年1月 杜邦公司 身为美国唯一一家生产PFOA的公司 同意于2015年达到减少其工厂对于该化学物质的排放 但不愿承诺逐步完全淘汰使用该化学物质 此协议不仅适用于使用PTFE的煮食器具 也包含了食品包装与铺料 杜邦公司同时声明 他们无法在生产PTFE中不使用PFOA 但他们会寻求替代品 2015年起 杜邦已经在生产PTFE中停止使用PFOA PFOA仅于制程中使用 并于硬化程序后 仅留下非常微量的PFOA 杜邦公司声称 在其适当的硬化程序后 锅具上所残留的PFOA已是微量到无法测量 相关文艺作品 编辑 黑水風暴 2019年上映于美国的电影 7 注释 编辑参考文献 编辑引用 编辑 poly tetrafluoroethylene CHEBI 53251 2012 07 12 原始内容存档于2017 12 22 Roy J Plunkett 页面存档备份 存于互联网档案馆 Chemical Heritage Foundation Retrieved 10 September 2006 Dupont com 页面存档备份 存于互联网档案馆 The story of Teflon Fluoropolymer Comparison Typical Properties 页面存档备份 存于互联网档案馆 www2 dupont com Retrieved 10 September 2006 聚四氟乙烯 Guidechem com 字典 2011 12 26 原始内容存档于2016 02 21 塑料极限氧指数测定简介 国家信息传输线质量监督检验中心 2017 07 10 原始内容存档于2013 09 26 安妮 海瑟薇新片 黑水 定档 揭露杜邦污染问题 搜狐网 2020 09 26 原始内容存档于2022 06 11 来源 编辑 Ellis D A Mabury S A Martin J W Muir D C G Thermolysis of fluoropolymers as a potential source of halogenated organic acids in the environment Nature 2001 412 6844 pp 321 324 外部連結 编辑PFOA Facts Society of the Plastics Industry Inc SPI 2005 PFOA Facts The Chemical Heritage Foundation 2000 Roy J Plunkett Retrieved Oct 7 2005 DuPont Teflon PTFE Material Data Sheet 页面存档备份 存于互联网档案馆 Retrieved Sept 6 2006 杜邦公司 2005 Teflon News and Information Retrieved Oct 7 2005 杜邦公司 2005 Information on PFOA 页面存档备份 存于互联网档案馆 Retrieved Oct 12 2005 PTFE vs FEP vs PFA vs ETFE vs PVDF The differences in Teflon tubing参见 编辑 化学主题 饮食主题 建筑主题 氟塑膜 ETFE 生料带 取自 https zh wikipedia org w index php title 聚四氟乙烯 amp oldid 76252148, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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