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2018年，我國PTFE消費(fèi)總量大約為7 萬t。聚四氟乙烯（PTFE）具有非常優(yōu)良的耐熱性，而且工作溫度區(qū)間也相對(duì)較廣，并具有出眾的電性能又兼具常規(guī)材料無法比擬的耐化學(xué)腐蝕性，阻燃性也非常理想，使其在諸多領(lǐng)域都有所應(yīng)用。核心消費(fèi)領(lǐng)域包括電子、電氣、石油化工、航空航天等多個(gè)方面。
聚四氟乙烯（PTFE）也被稱為F-4，是現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)耐腐蝕性能最為理想的材料之一，俗稱塑料王。該材料一般劃分為兩類，分別是懸浮聚四氟乙烯和分散聚四氟乙烯。
聚四氟乙烯由四氟乙烯聚合而成，其對(duì)應(yīng)的分子結(jié)構(gòu)見下圖。
聚四氟乙烯是目前已知的有機(jī)化合物中化學(xué)惰性最好的高分子材料。由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，使其能夠抵抗幾乎所有的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑，就連“王水”也拿它毫無辦法。并且在高溫條件下也能保持這種性能，因此該材料也被稱為“塑料王”。
例外是，熔融狀態(tài)下的堿金屬在隔絕氧氣的情況下。比如熔融狀態(tài)的金屬鈉能夠腐蝕聚四氟乙烯的表面，使圍繞在碳鏈周圍的氟元素與之發(fā)生氧化反應(yīng)。工業(yè)上常用的方法是在氮?dú)獗Ｗo(hù)或隔絕氧氣條件下使用鈉萘溶液對(duì)聚四氟乙烯薄膜或板材進(jìn)行表面改性處理，使薄膜或板材表面的聚四氟乙烯脫氟或者氧化，從而使其失去不粘性，容易與其他材料復(fù)合。
聚四氟乙烯能夠在高溫條件下表現(xiàn)出良好穩(wěn)定性，使用溫度通常為-190～260 ℃，該材料對(duì)應(yīng)的熔點(diǎn)溫度為327℃。聚四氟乙烯能夠在高溫條件下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。使用溫度通常為-190～260℃。該材料對(duì)應(yīng)的熔點(diǎn)溫度為327℃，相應(yīng)的熱分解溫度為420℃。這在現(xiàn)有的工程塑料中是很高的使用溫度，聚四氟乙烯在低于420℃條件下幾乎不發(fā)生熱分解，在超過420℃時(shí)才能夠大量分解。每小時(shí)質(zhì)量損失的總量大約為0.01%，其分解會(huì)產(chǎn)生氟代光氣、全氟異丁烯等高毒性物質(zhì)。所以在對(duì)聚四氟乙烯進(jìn)行熱加工時(shí)一定要避免加工溫度高于400℃，防止形成一定的風(fēng)險(xiǎn)因素。聚四氟乙烯在280℃高溫下連續(xù)加熱72h，恢復(fù)至室溫后其抗拉強(qiáng)度大約減少10%。除此之外，在260℃條件下長(zhǎng)時(shí)間使用聚四氟乙烯，再將其轉(zhuǎn)移至室溫環(huán)境中，其抗拉強(qiáng)度保持在既定的數(shù)值。因此從熱分解層面而言，該材料能夠在280℃下短時(shí)間使用，在260℃下不間斷地使用。另外，從熱變形層面而言，在負(fù)荷相對(duì)較小的條件下，該材料能夠在260℃下長(zhǎng)時(shí)間使用，當(dāng)負(fù)荷處于較高水平時(shí)熱變形非常明顯，其使用時(shí)間就大量縮減。
聚四氟乙烯在電子束下會(huì)出現(xiàn)分子大量降解的情況。在高能射線作用下，C-C 鍵和C-F鍵同時(shí)斷裂，引起分子量的下降和PTFE性能的降低。另外，它在真空環(huán)境中的輻射穩(wěn)定性明顯優(yōu)于在空氣中。這是因?yàn)樵谡婵罩卸栊詺怏w保護(hù)下，除了PTFE的降解反應(yīng)，還會(huì)發(fā)生PTFE分子之間的輻射交聯(lián)反應(yīng)。若控制適當(dāng)?shù)妮椪諟囟群瓦m當(dāng)?shù)妮椛鋭┝浚幚砗蟮腜TFE材料會(huì)呈現(xiàn)半透明狀，材料的耐輻射性能、耐高低溫性能以及耐透氣和耐透液性能都有較大提高。
聚四氟乙烯表面改性方法有三類。
第一類是采用表面活化技術(shù)，可通過輻射使其表面持續(xù)脫氟，然后在特定的條件下與另外的材料氟化接枝。也可以通過惰性氣體對(duì)其進(jìn)行處理，讓其涵蓋的某些主鍵出現(xiàn)斷裂，并形成許多自由基，從而提升其涵蓋的表面自由能。最終優(yōu)化其潤(rùn)濕性。此外，PTFE 可通過電暈的方法進(jìn)行處理，能夠產(chǎn)生可膠接的活化層。
第二類是通過化學(xué)腐蝕改性。這種方法能夠優(yōu)化其表面活性，而可供選擇的試劑多種多樣。其中具有代表性的包括氨溶液、五羰基鐵溶液等。
第三類是通過表面沉積改性，具體來說就是將PTFE 浸漬在特定的膠體溶液內(nèi)，讓膠體粒子能夠在其表面不斷沉積，并提升其濕潤(rùn)性，最終優(yōu)化其表面活性，使其在和另外的材料進(jìn)行復(fù)合時(shí)不會(huì)遇到過多阻礙。
來源：網(wǎng)絡(luò)