聚四氟乙烯


























































聚四氟乙烯





IUPAC名
poly(1,1,2,2-tetrafluoroethylene)[1]

系统名
聚四氟乙烯
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

NFPA 704.svg

0

1

0

 
若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。

聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，英文缩写为PTFE，（俗称"塑料王"），商标名Teflon，該商標中文譯名則各地相異：中國大陸譯為特富龙，香港譯為特氟龍，台灣譯為鐵氟龍，教科書則譯為特夫綸），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碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。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。




目录






  • 1 历史


  • 2 性質與應用


  • 3 應用


  • 4 性质


    • 4.1 物理性质


    • 4.2 化学性质


    • 4.3 毒性


    • 4.4 制程中的致癌物质




  • 5 參見


  • 6 参考文献


  • 7 外部連結





历史


聚四氟乙烯是由杜邦公司的罗伊·J·布朗克（Roy J. Plunkett, 1910–1994）於1938年意外發現[2]：當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年取得其專利，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的许多领域，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。



性質與應用


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，相當於已知摩擦係數最小的固體物質。


生料带的主要成分是聚四氟乙烯，常用于密封水管接口。



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。
[6]在它研究出来的时候使用领域主要是高温的发射火箭的内壁涂层。



性质



物理性质


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/cm³


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[7]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在达到260℃后会发生化学变化。


比较而言，在烹煮油、脂与奶油时，当温度到达约392℉（200℃）时，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。[8]




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，涂层锅在干烧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铵（英语：Perfluorooctanoic acid）（PFOA）可能具有致癌作用。这个发现到目前为止仍未定论。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。[9][10]


在2006年一月，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。


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，应该是已微量到无法测量。



參見




  • 氟塑膜（ETFE）

  • 生料带



参考文献





  1. ^ poly(tetrafluoroethylene)（CHEBI:53251）. [July 12, 2012]. 


  2. ^ Roy J. Plunkett Chemical Heritage Foundation. Retrieved 10 September 2006.


  3. ^ Dupont.com 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-03-29. - The story of Teflon


  4. ^ Fluoropolymer Comparison - Typical Properties www2.dupont.com. Retrieved 10 September 2006.


  5. ^ 聚四氟乙烯-Guidechem.com(字典)


  6. ^ 聚四氟乙烯最出名的应用之一是北京水立方的外墙材料，是世界上面积最大的集中使用，


  7. ^ 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. 


  8. ^ 广东省环境保护监测中心站工程师王辉指出，使用煎、炒、炸等烹饪方式时，锅子的温度一般都在300℃以上，水煮的菜也很容易就窜到200℃以上。卢晓、徐毅儿、吴璇. 特富龙不粘锅成分可能致癌　广州将进行全市抽检. 中国新闻网. 中国新闻社. 2004-07-12 [2012-08-27]. 


  9. ^ 李珊. 世卫推荐使用中国铁锅　安全有益健康. 《环球时报》生命周刊 (人民日报社). 2006-02-14: 第三版 [2012-08-26]. 


  10. ^ 王靓. 杜邦掏1650万美元了结特富龙官司. 《东方早报》. 2005-12-16 [2012-08-26]. [永久失效連結]


  • 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）. PFOA Facts

  • The Chemical Heritage Foundation (2000). Roy J. Plunkett. Retrieved Oct 7, 2005.


  • DuPont Teflon PTFE Material Data Sheet 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. Retrieved Oct 12, 2005.


  • PTFE vs FEP vs PFA vs ETFE vs PVDF The differences in Teflon tubing





















  • 查

  • 论

  • 编


合成材料

塑料



  • ABS樹脂（ABS）


  • 环氧树脂（EPOXY）


  • 聚酰胺（PA）


  • 聚醯亞胺（PI）


  • 聚醯胺醯亞胺（PAI）


  • 聚丙烯酸（PAA）


  • 聚丁烯（PB）


  • 聚碳酸酯（PC）


  • 聚乙烯（PE）


  • 聚醚醚酮（PEEK）


  • 聚对苯二甲酸乙二酯（PET）


  • 酚醛树脂（PF）


  • 聚异丁烯（PIB）


  • 聚乳酸（PLA）


  • 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）


  • 聚縮醛（POM）


  • 聚丙烯（PP）


  • 聚苯乙烯（PS）


  • 可塑性澱粉材料（PSM）


  • 聚砜（PSU.PSF）


  • 聚偏氟乙烯（PVDF,Polyvinylidene fluoride）


  • 聚四氟乙烯（PTFE）


  • 聚氨酯（PU）


  • 聚乙烯醇（PVA）


  • 聚氯乙烯（PVC）


  • 聚苯硫醚（PPS）


  • 聚苯並噁唑（PBO）


  • 聚苯並噻唑（PBT）


  • 聚苯並咪唑（PBl）
合成橡胶



  • 顺丁橡胶（BR）


  • 丁苯橡胶（SBR）


  • 丁腈橡胶（NBR）


  • 氯丁橡胶（CR）

  • 丁纳橡胶

  • 乙丙橡胶

  • 聚硫橡胶

  • 丙烯酸酯橡胶

  • 氟橡胶


  • 硅橡胶（SP.SI）


  • 丁基橡胶（IIR）

  • 异戊橡胶
合成纤维



  • 丙纶（PP）


  • 涤纶（达克纶）（PET）


  • 锦纶（尼龙·耐纶）（PA）


  • 腈纶（PAN）


  • 氯纶（PVC）


  • 维尼纶（vinylon）


  • 氨纶（PU）

  • 克夫綸










































  • 查

  • 论

  • 编


塑膠

高性能工程塑膠



  • 聚苯硫醚（PPS）


  • 聚碸（PSU）


  • 聚砜 （PES）


  • 聚醚醚酮（PEEK）


  • 芳香族聚酯液晶聚合物（LCP）


  • 聚醚酰亞胺（PEI）
汎用工程塑膠



  • 聚縮醛（POM）


  • 锦纶 (尼龙•耐纶)（PA）


  • 聚碳酸酯（PC）


  • 聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）


  • 聚對苯二甲酸乙二酯 （涤纶•达克纶）（PET）


  • 聚苯醚（聚氧二甲苯、PPE、PPO）
苯乙烯樹脂



  • ABS树脂（ABS）


  • 苯乙烯亞克力膠丙烯腈（ASA）


  • 聚苯乙烯（PS）
透明樹脂



  • 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）


  • 苯乙烯共聚物（MS）


  • 醋酸纖維素（CA）
彈性體



  • 熱塑性聚氨酯（TPU）


  • 熱塑性聚酯彈性體（TPEE）


  • 苯乙烯系彈性體（TPS）


  • 尼龍 12 彈性體（PAE）
氟樹脂



  • 聚四氟乙烯（PTFE）


  • 维尼纶（vinylon）
聚烯類



  • 聚丙烯（PP）


  • 聚乙烯（PE）


  • 乙烯/醋酸乙烯酯共聚物（EVA）


  • 聚氯乙烯（PVC）
塑膠分類標誌



































  • 查

  • 论

  • 编


與聚鹵烴類化合物（英语：Polyhalogenated compound）（PHCs）及塑料相關的健康問題


塑化劑：邻苯二甲酸酯類


  • DIBP

  • DBP

  • BBzP（英语：Benzyl butyl phthalate）

  • DIHP


  • DEHP（DOP）

  • DIDP

  • DINP
其他塑化劑

磷酸酯 · 三聚氰胺（美耐皿） · 酸酐 · 順丁烯二酸酐 · 順丁烯二酸 · 己二酸鹽（英语：Adipate）（己二酸二（2-乙基己基）酯（英语：Bis(2-ethylhexyl) adipate）及己二酸二辛酯（英语：Dioctyl adipate））
單體

酚甲烷（BPA，在聚碳酸酯中） · 氯乙烯（在PVC中）
其他添加劑〔包括（PHCs）〕

PBDEs（英语：Polybrominated diphenyl ethers）（PBDEs） · 多氯聯苯 （PCB） · 有機錫化合物（Organotins） · PFCs（英语：Perfluorinated compound）（PFCs）
健康問題

致畸物質（Teratogen） · 致癌物質 · 內分泌干擾素 · 糖尿病 · 肥胖症
其他

塑膠添加劑 · 塑料回收（英语：Plastic recycling）（Plastic recycling） · 塑料瓶 · 多氯二聯苯戴奧辛（英语：Polychlorinated dibenzodioxins）化合物（Polychlorinated dibenzodioxins, PCDDs） · 聚苯乙烯 · 保麗龍盒 · PTFE（聚四氟乙烯） · 加州65提案（英语：California Proposition 65 (1986)）（California Proposition 65） · 持久性有機污染物 · 关于化学品注册、评估、许可和限制法案 · 日本化審法（英语：Kashinhou） · 美國有毒物質控制法案（英语：Toxic Substances Control Act of 1976）（Toxic Substances Control Act） · 戴奧辛 · 多氯聯苯 · 食物中毒 · 單氯丙二醇 · EDTA-2Na · 殺蟲劑 · 百草枯（巴拉刈） · 草甘膦（年年春） · 食品卫生



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