聚四氟乙烯（特氟龍）聚四氟乙烯樹脂（Poly tetra fluoroethylene，簡寫為PTFE），也稱作鐵氟龍。其具有優(yōu)異的高低溫性能和化學穩(wěn)定性, 很好的電絕緣性、非粘附性、耐候性、不燃性和良好的潤滑性, 應(yīng)用從航天領(lǐng)域到廣泛的日用商品, 成為現(xiàn)代科學技術(shù)、軍工和民用中解決許多關(guān)鍵技術(shù)平不可或缺的材料。阿博萊無菌熱合機也使用了聚四氟乙烯，主要用在封口模具鍍層，提高模具的防腐耐磨、防粘連及使用壽命。下面一起了解一下聚四氟乙烯（特氟龍）的應(yīng)用。
1. 在防腐減磨方面的應(yīng)用
據(jù)發(fā)達國家的有關(guān)統(tǒng)計, 在當今工業(yè)化國家中每年由腐蝕而造成的經(jīng)濟損失約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值4％?；どa(chǎn)上的事故有相當數(shù)量是由于設(shè)備腐蝕, 介質(zhì)滲漏引發(fā)的化學反應(yīng)所致。由此可見,由于腐蝕所造成的損失好危害問題嚴重, 并引起了人們的廣泛重視。聚四氟乙烯材料克服了普通塑料、金屬、石墨、陶瓷等耐腐蝕能力,柔韌性較差等缺點, 以其卓越的耐高低溫和耐腐蝕性能,可以在條件苛刻的溫度、壓力和介質(zhì)等情況下使用, 已經(jīng)成為石油、化工、紡織等行業(yè)的主要耐腐蝕材料。
聚四氟乙烯管主要用作腐蝕性氣體、液體、蒸汽或化學藥品的輸送管、排氣管。由聚四氟乙烯分散樹脂成型的推壓管襯入鋼管中形成襯里,或在PTFE推壓內(nèi)管外纏繞玻璃纖維增強,或在聚四氟乙烯推壓管外用鋼絲編織纏繞增強后可在高壓下傳遞液體介質(zhì),作為液壓傳動不可缺少的部件, 并且可以大大提高在高溫下的破裂強度同時具有良好的彎曲疲勞性。
因為聚四氟乙烯材料的摩擦系數(shù)是已知固體材料中最低的,所以這就使填充聚四氟乙烯材料成為機械設(shè)備零件無油潤滑的最理想材料。例如造紙、紡織、食品等工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)備加潤滑油容易使產(chǎn)品受到污染,所以填充聚四氟乙烯材料就解決了這一難題。另外, 實驗證明, 機油中添加一定數(shù)量的固體添加劑可有效地節(jié)約發(fā)動機燃料油5%左右。
2. 耐腐蝕密封材料
聚四氟乙烯在化工中的另一大應(yīng)用是密封材料。由于聚四氟乙烯綜合性能良好,是任何一種密封材料都不可比擬的, 它可用于各種苛刻場合的密封,尤其是對于高溫、耐腐蝕性要求較高時。
聚四氟乙烯生料帶纖維長、強度高,而且塑性大、壓延性好,施加較小的壓緊力就可完全密封,操作應(yīng)用方便,用在凹凸不平或結(jié)構(gòu)精密的表面更顯其高效,具有很好的密封性能并且可提高抗腐蝕能力, 擴大其使用范圍。
滑動部件的密封使用聚四氟乙烯填料,可以獲得良好的耐腐蝕穩(wěn)定性, 而且它具有一定壓縮性回彈性、滑動時阻力小。填充聚四氟乙烯密封材料使用溫度范圍廣泛, 是目前傳統(tǒng)石棉墊片材料的主要替代物, 更兼有高模量、高強度、抗蠕變、耐疲勞、以及導熱率高、熱膨脹系數(shù)和摩擦系數(shù)小等性能,加入不同的填充料更可擴大應(yīng)用范圍。
3. 防粘性的應(yīng)用
聚四氟乙烯材料具有固體材料中最小的表面張力,不粘附任何物質(zhì),同時還具有耐高低溫、無毒的優(yōu)良特性,所以PTFE作為涂料常用作餐具的防粘內(nèi)襯, 主要用于不粘鍋和微波爐的內(nèi)膽。
在紡織行業(yè)中大量采用化學漿料進行紗的上漿,尤其當使用丁苯乳皎、酸甲基纖維素、聚醋酸乙烯等粘性非常強的為漿料時,會發(fā)生嚴重的粘輥現(xiàn)象,此時需要清除粘疤才能進行繼續(xù)生產(chǎn),這不僅增加了勞動量, 生產(chǎn)效率低, 并且影響產(chǎn)品質(zhì)量, 采用聚四氟乙烯粘包輥筒后,防粘作用效果顯著,同理它還可以應(yīng)用于各種塑料包裝封口機械。
4. 電氣方面的應(yīng)用
聚四氟乙烯固有的低損耗與介電常數(shù)使其成為電線和電纜的理想絕緣材料。PTFE用作電線包覆層的理由:具有優(yōu)良的電學性能,它的體積電阻率可達1017Ω,表面電阻率大于1016Ω,在100％相對濕度下也保持不變；介電常數(shù)低達2.0,介電損耗正切約為2×10-4且均與溫頻率無關(guān);耐熱性好,在260℃下長期使用,絕緣性好,可以達到H級以上；具有強韌性和可撓曲性,即使低至-90℃韌性依然沒影響;耐老化,耐氣候性優(yōu)良,高度的化學穩(wěn)定性;具有不燃和低發(fā)煙性。用其制成的印刷線路基板在航空航天領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用,所以聚四氟乙烯制品特別適用于電信、計算機、測試與測量、國防等諸多高性能、高挑戰(zhàn)性的領(lǐng)域。
5. 建筑方面的應(yīng)用
隨著國內(nèi)外經(jīng)濟的發(fā)展, 許多文化娛樂設(shè)施在建造中紛紛把它作為頂蓬材料,這在國外早已大量采用, 采用這種材料的第一個建筑物在70年代建于美國加利福尼亞州。近兩年來國內(nèi)也開始使用,如:上海八萬人體育場、虹口體育場的頂蓬,東方明珠塔,北京奧運鳥巢等。聚四氟乙烯作為建筑用膜材料耐用年數(shù)在20年以上(現(xiàn)在通用的高裝飾性、高耐侯性的丙烯酸聚氨酯涂料、丙烯酸有機硅涂料和有機硅涂料, 其耐用年數(shù)一般在5～10年,有機硅聚酯涂料最高也只有10～15年)；而且其自潔性好,不吸附灰塵和臟物,雨水可沖刷掉表面的附著物,可降低涂裝清掃費用,所以適合于高潔凈性要求的場合。
6. 醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用
近代醫(yī)療方面廣泛使用各種各樣的聚合物制品, 大大排擠和替代了金屬及其他材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。這些制品不僅用于人體及與人體內(nèi)組織相接觸, 也用于醫(yī)療領(lǐng)域的各種設(shè)備。近年來聚合物PTFE具有良好的柔韌性和生物相容性, 正逐漸成為生物功能材料的重要組成部分。
聚四氟乙烯表面張力小、不親水、生物相容性好, 可以用于人造血管, 此種人造血管壁內(nèi)表面勢能的增加會促使內(nèi)皮細胞的沉降和凝結(jié), 這是微孔PTFE制品表面能的改變導致周圍組織明顯的生物反應(yīng)結(jié)果, 利用此性能可以防止在移植物間隙中的血栓形成過程。利用膨體PTFE和橡膠塑料薄膜組成胃鏡鉗導管, 由于其可隨意彎曲變形, 與人體接觸無異物反應(yīng), 用于對人體胃進行即時取樣、取異物、息肉摘除等, 能做到操作自如, 使病人免受不必要的痛苦。
另外聚四氟乙烯在醫(yī)學上可制成人工十字韌帶、關(guān)節(jié)、食道和氣管、尿道、膽汁管等。還可用于整形、骨組織替代、促進骨折愈合,皮膚或器官移植、牙周組織再生等。
7. 其他方面的應(yīng)用
聚四氟乙烯還具有很多方面的應(yīng)用,如利用其膜具有多孔性, 作為過濾材料可以有選擇地透過氣體或液體,用于氣液分離、氣氣分離及液液分離的過濾膜; 在其中加入導電炭黑壓還可制作發(fā)熱體, 如電熱毯的中間發(fā)熱層等。
