聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(二)

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聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(二)
國立台灣師範大學化學研究所碩士生鄭淑瑾/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

性質
PTFE在室溫下是一種白色固體,密度大約是2.2 g/cm3。根據杜邦資料顯示,其熔點為327 °C(620.6 °F),但於260 °C (500 °F)以上就會變質。PTFE從碳氟鍵的聚合效應而得到這種性質,而氟碳化物也是。

摩擦係數的塑材通常是衡量拋光鋼。聚四氟乙烯的摩擦係數為0.1或更低,這是已知的固體物質中第二低的(第一是類似金鋼石碳的物質)。PTFE對凡德瓦力的電阻就像是壁虎不能黏著的平面,雖然牠還是可以使用他腳上的毛髮像蜘蛛一樣地爬行。

聚四氟乙烯具有優良的介電性,尤其是在高無線電頻率,非常適合用作絕緣電纜及連接器組件和材料作為印刷電路板使用的微波頻率。加上其高熔化溫度,這使得它的首選材料作為一種高性能的替代較弱,降低聚乙烯熔點是常用於低成本應用。其極高的體積電阻率使它成為製造長壽命駐極體的理想材料,像磁鐵一樣類似物的設備。

因惰性化學的關係,聚四氟乙烯不能交聯的像一個彈性體,因此它沒有“記憶“,而是受到蠕變,也稱為冷流和壓縮。些微的蠕變可以使聚四氟乙烯表面交聯密封,這現象優於其他大多數的塑料封條。如果有太多的蠕變則會受到所害。複合性填充材料控制不必要的蠕變和改善摩損、摩擦和其他性質。有時,金屬的彈性適用在連續的力量,對於聚四氟乙烯的密封,提供良好的聯繫,同時也允許一些蠕變。

由於其較低的摩擦,使用於部分可調整的零件上的應用:軸承、軸襯、齒輪、耐磨版等在這些應用中其效能明顯優於尼龍(nylon)和縮醛(acetal),它是比較高分子聚乙烯(UHMWPE),即使高分子聚乙烯比聚四氟乙烯更耐磨損。對於這些應用程序,聚四氟乙烯的版本與礦物油或嵌入二硫化鉬的潤滑油的模版正在生產著。

GORE是公司創辦人的名字,GORE-TEX是研發新材質的命名。這種材質是一種由含氟聚合物的高分子材料做成的超纖維布料,也是一種薄膜。在美國的明尼蘇達雙城的屋頂含有聚四氟乙烯的塗層,是全國應用最大的範例,利用了20畝(8100平方米)的雙層材料,在白色的屋頂上塗有一層聚四氟乙烯的玻璃纖維,讓體育場有其獨特的外觀。而倫敦的千年圓頂也塗上了聚四氟乙烯。

粉末的聚四氟乙烯用於煙火混和物作為氧化劑與金屬粉末,如鋁、鎂。點火後,這些混合物會形成碳煙還有相對應的金屬氟化物還有大量的熱。因此,他們被用來做紅外誘餌彈和點火固體燃料火箭推進器。聚四氟乙烯也用作身體的穿孔,像是鎖骨刺破,因為它具有靈活性和生物兼容性。

在光輻射方面,使用由聚四氟乙烯製作的板料,當測量在分光輻射譜儀和寬頻輻射計(即光照度米和紫外輻射計),朝向於期能利幾乎完全散開傳送的光。而且,聚四氟乙烯的光學性能停留恆定在各種各樣的波長,從紫外線到紅外線。在這個區域,對漫透射率的規則透射率是微乎其微的小,以便通過分散器(聚四氟乙烯板料)向四面八方射出,像Lambert’ s餘弦定律。因此,聚四氟乙烯始能測量光學輻射的力量的餘弦角度反映在表面,像太陽輻射測量一樣。

聚四氟乙烯也用於某些類型的塗層硬化穿透裝甲子彈,以減少磨損在槍支上的膛線。而子彈會憑藉著聚四氟乙烯的支撐能力,以減輕子彈穿透防彈衣。聚四氟乙烯的低摩擦係數也被利用做為電腦滑鼠,如Logitech的G5、G7和G9。低摩擦提供聚四氟乙烯使滑鼠轉移和滑行的表面順利事半功倍。聚四氟乙烯的高耐腐蝕性,非常適合實驗室的環境而做為容器,磁石攪拌器和油管的高度腐蝕性化學物質,如氫氟酸,會溶化玻璃容器。聚四氟乙烯可以作密封膠帶使用。如果合適的自體移植靜脈無法使用時,聚四氟乙烯移植可用於繞過在周邊血管疾病的狹窄的動脈。聚四氟乙烯可以用來防止昆蟲爬上表面的材料。聚四氟乙烯很溜滑,昆蟲無法掌握往往會脫落。例如聚四氟乙烯是用於防止螞蟻爬出來的山蟻黃藤(formicaria)。

請參閱 聚四氟乙烯(Polytetrafloroethylene)(一) 閱讀

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