聚四氟乙烯塑料及其應用
　　
　　一、含義鐵氟龍其英文為Teflon，又稱為鐵富龍、特富龍、特氟龍、特氟隆等，是以聚四氟乙烯為基體樹脂的氟涂料。而聚四氟乙烯是鐵氟龍的一種，是由四氟乙烯經聚合而成的高分子化合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性，是當今世界上耐腐蝕性能*材料之一。有密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力、耐溫優異。聚四氟乙烯本身對人沒有毒性。
　　
　　二、分類鐵氟龍分為PTFE、FEP、PFA、ETFE四種類型
　　
　　1.PTFE（聚四氟乙烯）不粘涂料可以在260℃高溫下連續使用，zui高使用溫度可達290-300℃，極低的摩擦系數、良好的耐磨性和*的化學穩定性。
　　
　　2.FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）不粘涂料在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜，具有的化學穩定性、*的不粘特性，zui高使用溫度為200℃。
　　
　　3.PFA（過氟烷基化物）不粘涂料與FEP一樣在烘烤時熔融流動形成無孔薄膜。PFA的優點是具有更高的連續使用溫度260℃，更強的剛韌度，適合在高溫條件下的防粘和耐化學性使用領域。
　　
　　4.ETFE是一種乙烯和四氟乙烯的共聚物，是zui堅韌的氟聚合物樹脂，可以形成一層高度耐用的涂層，具有的耐化學性，并可在150℃下連續工作。
　　
　　三、聚四氟乙烯的優缺點
　　
　　1.優點
　　
　　耐高低溫——能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作
　　
　　耐腐蝕——除熔融堿金屬和液氟外，能耐其它一切化學藥品，在王水中煮沸也不起變化，廣泛應用于各種需要抗酸堿和有機溶劑的場合。
　　
　　耐氣候——有塑料中*的老化壽命。耐大氣老化性：耐輻照性能和較低的滲透性：長期暴露于大氣中，表面及性能保持不變。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對氧、紫外線均極穩定，所以具有優異的耐候性。
　　
　　高潤滑——是固體材料中摩擦系數zui低者。
　　
　　不粘附——是固體材料中zui小的表面張力，不粘附任何物質。
　　
　　無毒害——具有生理惰性，作為*和臟器長期植入體
　　
　　內無不良反應。優異的電氣性能，是理想的C級絕緣材料，報紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓；比冰還要光滑。
　　
　　不燃性：限氧指數在90以下。
　　
　　2.缺點
　　
　　（1）、聚四氟乙烯具有“冷流性”。即材料制品在長時間連續載荷作用下發生的塑性變形(蠕變)，這給它的應用帶來一定的限制。如當PTFE用作密封墊時，為密封嚴密而把螺栓擰得很緊，以致超過特定的壓縮應力時，會使墊圈產生“冷流”(蠕變)而被壓扁。這些缺點可通過加入適當的填料及改進零件結構等方法來克服。
　　
　　（2）、PTFE具有突出的不粘性，在另一方面也限制了其工業上的應用。
　　
　　（3）、PTFE的線膨脹系數為鋼的10~20倍，比多數塑料大，其線膨脹系數隨著溫度的變化而發生很不規律的變化。
　　
　　（4）.耐輻射性能聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（104拉德），受高能輻射后引起降解，高分子的電性能和力學性能均明顯下降。
　　
　　四、聚四氟乙烯成型方法
　　
　　1.模壓法
　　
　　2．推壓法
　　
　　3．皮囊法
　　
　　4．噴涂法
　　
　　5．編織法
　　
　　6．纏繞法
　　
　　7．滾壓法
　　
　　8．擠壓法
　　
　　9．粘接法
　　
　　10．焊接法
　　
　　11．熱定型法
　　
　　12．機加工法
　　
　　五、聚四氟乙烯塑料的主要應用聚四氟乙烯材料，廣泛應用在*工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學工業等重要部門。產20世紀30年代末期發現，40年代投入工業生產。性質聚四氟乙烯相對分子質量較大，低的為數十萬，高的達一千萬以上。
　　
　　1、聚四氟乙烯（PTFE)在建筑上應用PTFE建筑膜材，比如TACONIC公司生產的SOLUS系列產品，已經廣泛應用在大型公共設施：體育場館的屋頂系統、機場大廳、展覽中心、站臺等。
　　
　　重量輕它的重量只是傳統建筑材料的一小部分
　　
　　強度高玻璃纖維是紡織布料中強度zui高的，它甚至比同一直徑的鋼絲還要牢固柔韌性不同與大多數固體建筑材料，柔軟的Solus產品可被拉伸成各種動態的弧線形狀
　　
　　透光性通過內外表面的均勻透光，就形成了柔和的散射光線
　　
　　低維護在織布使用期限內，只需做極少量的清潔工作。因為織布表面的不粘性強，同時又是繃緊的，所以雨水會把塵土沖洗掉
　　
　　表面*惰性化惡劣的環境，如霉菌，酸雨等將不對織布表面起作用
　　
　　可焊接性每個織布構架將被焊接起來成為一體的大頂棚。焊縫的強度會大于織布本身
　　
　　使用期限長在其使用期內，PTFE涂層的玻璃織布幾乎無退化。
　　
　　2、聚四氟乙烯（PTFE）在防腐蝕性能的應用
　　
　　由于橡膠、玻璃、金屬合金等材料在耐腐蝕方面存在缺陷，難以滿足條件苛刻的溫度、壓力和化學介質共存的環境，由此造成的損失相當驚。而PTFE材料以其的耐腐蝕性能，業已成為石油、化工、紡織等行業的主要耐腐蝕材料。其具體應用包括：輸送腐蝕性氣體的輸送管、排氣管、蒸汽管，軋鋼機高壓油管，飛機液壓系統和冷壓系統的高中低壓管道，精餾塔、熱交換器，釜、塔、槽的襯里，閥門等化工設備。密封件的性能好壞對整個機器設備的效率與性能都有很大的影響。PTFE材料具有的耐腐蝕、耐老化、低摩擦系數及不粘性、耐溫范圍廣、彈性好的特性使其非常適合應用于制造耐腐蝕要求高，使用溫度高于100℃的密封件。如機器、熱交換器、高壓容器、大直徑容器、閥門、泵的槽形法蘭的密封件，玻璃反應鍋、平面法蘭、大直徑法蘭的密封件，軸、活塞桿、閥門桿、蝸輪泵、拉桿的密封件等等。
　　
　　3、聚四氟乙烯（PTFE）的低摩擦性能在載荷方面的應用由于有的設備的摩擦部分不宜加油潤滑，比如在潤滑油脂會被溶劑溶解而失效的場合或者造紙、制藥、食品、紡織等工業領域的產品需要避免潤滑油沾污，就使填充PTFE材料成為機械設備零件無油潤滑（直接承受載荷）的材料。這是因為該材料的摩擦系數是已知固體材料中zui低的。其具體用途包括用于化工設備、造紙機械、農業機械的軸承，用作活塞環、機床導軌、導向環；在土木建筑工程廣泛用作橋梁、隧道、鋼結構屋架、大型化工管道、貯槽的支承滑塊，以及用作橋梁支座和架橋轉體等。
　　
　　4、聚四氟乙烯（PTFE）在電子電氣方面的應用PTFE材料固有的低損耗與小介電常數使其可做成漆包線，以用于微型電機、熱電偶、控制裝置等；PTFE薄膜是制造電容器、無線電絕緣襯墊、絕緣電纜、馬達及變壓器的理想絕緣材料，也是航空航天等工業電子部件*的材料之一；利用氟塑料薄膜對氧氣透過性大，而對水蒸汽的透過性小的這種選擇透過性，可制造氧氣傳感器；利用氟塑料在高溫、高壓下發生極向電荷偏離現象的特性，可制造麥克風、揚聲器、機器人上的零件等；利用其低折射率的特性，可制造光導纖維。
　　
　　5、聚四氟乙烯（PTFE）在醫療醫藥方面的應用膨體PTFE材料是純惰性的，具有非常強的生物適應性，不會引起機體的排斥，對人體無生理副作用，可用任何方法消毒，且具有多微孔結構，從而可用于多種康復解決方案，包括用于軟組織再生的人造血管和補片以及用于血管、心臟、普通外科和整形外科的手術縫合。
　　
　　6、聚四氟乙烯（PTFE）的防粘性能的應用PTFE材料具有固體材料中zui小的表面張力，不粘附任何物質，同時還具有耐高低溫優良的特性，從而使其在諸如制造不粘鍋的防粘方面的應用非常廣泛。其防粘工藝主要包括兩種：把PTFE部件或薄片安裝在基體上，以及把PTFE涂層或與玻璃復合的漆布經過熱收縮而套在基材上。隨著材料應用技術的不斷發展，PTFE材料的三大缺點：冷流性、難焊接性、難熔融加工性正在逐漸被克服，從而使它在光學、電子、醫學、石油化工輸油防滲等多種領域的應用前景更加廣闊。
　　
　　六、儲運方法聚四氟乙烯性質穩定，但也應注意杜絕高溫，特別是避免接觸明火，因其在400℃以上會分解出有毒氣體。聚四氟乙烯可在260℃長期使用。由于高溫裂解時還產生劇毒，所以要特別注意安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。
　　
　　七、表面處理與粘接
　　
　　1.聚四氟乙烯的表面處理PTFE之所以難粘,主要有下面幾個原因
　　
　　*，表面能低，臨界表面張力一般只有31～34達因/厘米。由于表面能低，接觸角大，膠粘劑不能充分潤濕PTFE，從而不能很好粘附在PTFE上。
　　
　　第二，第二，結晶度大，化學穩定性好，PTFE的溶脹和溶解都要比非結晶高分子困難，當膠粘劑涂在PTFE表面，很難發生高聚物分子鏈成鏈域互相擴散和纏結，不能形成較強的粘附力。
　　
　　第三，第三，PTFE結構高度對稱，也是屬于非極性高分子。而膠粘劑吸附在PTFE表面是由范德華力(分子間作用力)所引起的，范德華力包括取向力、誘導力和色散力。對于非極性高分子材料表面,不具備形成取向力和誘導力的條件，而只能形成較弱的色散力，因而粘附性能較差。基于上述認識，在一般情況下，為了解決PTFE難以粘接的問題，人們主要從表面改性和新型膠粘劑的合成出發。
　　
　　2.聚四氟乙烯表面處理方法
　　
　　（1）鈉—萘絡合物化學處理聚四氟乙烯由于是難粘的極性材料，如非經過化學處理，是很難與其他材料粘接上的。成都托馬斯科技有限公司經過多年的研發，已經開發除了相對成熟的聚四氟乙烯處理方法以及相應的聚四氟乙烯處粘接劑。
　　
　　大城裕達密封有限公司對于聚四氟乙烯的處理方法：
　　
　　1、首先將四氟材料以200目左右砂紙正反時針均勻地打磨其表面。
　　
　　2、然后將四氟類材料專業處理劑倒入一個金屬容器中，將適量體積或質量的四氟材料緩慢的投遞到處理劑中，并攪拌下處理劑以避免處理劑分層，同時以蓋子蓋好容器避免處理劑揮發。使用過后的處理劑不能再倒入未使用的處理液中。
　　
　　3、在室溫下浸潤5-15分鐘后，能清晰看見四氟表面顏色呈黑色或藍色時即可取出四氟材料，取出后蓋好以前使用的處理劑以避免揮發，同時將處理好的四氟材料以蒸餾水或冷水清洗其表面，一直將材料表面的浮質清洗干凈。
　　
　　4、將清洗干凈的四氟材料放入烘箱或以電熱吹風給干燥其表面，一直到表面*干燥。
　　
　　5、待其四氟材料表面干燥后然后蘸少許四氟材料表面擦拭劑B在四氟材料表面進行反復擦拭數次，然后將其以吹風或烘箱烘干四氟表面。
　　
　　6、將烘干后的材料表面均勻地薄薄地刮涂一層膠水，膠水層厚度在兩面涂膠厚度總和為0.15mm左右。然后再以平正的不銹鋼類材料給以2面適當的外力壓平并夾緊，即可加熱固化。可以采取同步升溫發進行加熱固化，這樣的話膠水固化更*，強度等性能更。
　　
　　7、如果是四氟材料和硬質金屬等金屬粘接，則需要對金屬表面砂化或酸洗處理。并將處理好后的金屬表面以材料處理劑B進行擦拭數次。然后烘干金屬表面，zui后是在將膠水薄薄地均勻地刮在四氟和金屬的兩面，膠水層總厚度在0.15mm左右即可。然后再在四氟表面給以一個同樣平正或在一個平面的硬質材料壓實，外壓力為達到少量膠水溢出為好。針對于聚四氟乙烯的粘接，大城裕達密封有限公司也研發了一系列專門用于聚四氟乙烯粘接的膠水。
　　
　　（2）高溫熔融法
　　
　　（3）輻射接枝法
　　
　　（4）低溫等離子體技術
　　
　　（5）激光處理法（屬于增材制造方法，材料先改性，再微航激光機活化，化學鍍銅）