特氟龍相對(duì)分子質(zhì)量大,低為幾十萬(wàn),高為1000萬(wàn),一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在10的四次方個(gè)數(shù)量級(jí),而聚乙烯只有10的三次方個(gè)數(shù)量級(jí))。一般結(jié)晶度90~95%,熔點(diǎn)327~342℃。聚四氟乙烯分子中的CF2單元呈鋸齒形排列。由于氟原子的半徑略大于氫原子的半徑,相鄰的CF2單元不能完全跨交取向,而是形成螺旋扭曲鏈。氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)聚合物鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性質(zhì)。當(dāng)溫度低于19℃時(shí),形成13/6螺旋。在19℃時(shí)發(fā)生相變,分子輕微展開(kāi),形成15/7的螺旋結(jié)構(gòu)。
雖然全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵斷裂需要的吸收能分別為346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚產(chǎn)生1摩爾四氟乙烯,能量?jī)H為171.38kJ。所以在高溫裂解時(shí),聚四氟乙烯的主要解聚方式是四氟乙烯。聚四氟乙烯在260℃、370℃和420℃時(shí)的失重速率(%)分別為1×10-4、4×10-3和9×10-2 / h。由此可見(jiàn),特氟綸可以在260℃下長(zhǎng)期使用。由于高溫裂解還會(huì)產(chǎn)生含氟磷、全氟異丁烯等劇毒副產(chǎn)物,應(yīng)特別注意安全防護(hù),防止聚四氟乙烯與明火接觸。
力學(xué)性能的
它的摩擦系數(shù)很小,只有聚乙烯的五分之一,而聚乙烯是全氟碳表面的一個(gè)重要特征。此外,由于氟碳鏈的分子間力極低,聚四氟乙烯沒(méi)有粘性。
聚四氟乙烯(PTFE)可以在-196 ~ 260℃的溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)異的機(jī)械性能。全氟碳聚合物的一個(gè)特點(diǎn)是它在低溫下仍然很脆。
耐化學(xué)性和耐候性
除了熔融堿金屬外,特氟隆幾乎不受化學(xué)腐蝕。例如,在濃硫酸中,
硝酸和鹽酸即使在aqua aqua中煮沸,其重量和性能也沒(méi)有變化,幾乎不溶于所有溶劑,在300℃以上的烷烴中僅微溶(約0.1g/100g)。特氟綸不吸濕,不燃燒,對(duì)氧氣、紫外線極其穩(wěn)定,因此具有優(yōu)異的耐候性。
聚四氟乙烯具有較低的介電常數(shù)和較寬的頻率范圍內(nèi)的介電損耗,較高的擊穿電壓、體電阻率和電弧電阻。
物理性質(zhì)
聚四氟乙烯的力學(xué)性能相對(duì)較軟。表面能很低。
輻射電阻
聚四氟乙烯(PTFE)的耐輻射性能較差(104 Rads),高能輻射導(dǎo)致其降解,聚合物的電學(xué)和力學(xué)性能明顯下降。
聚四氟乙烯是由四氟乙烯的自由基聚合產(chǎn)生的。工業(yè)聚合是通過(guò)在大量水的存在下進(jìn)行攪拌來(lái)分散反應(yīng)熱和控制溫度。聚合一般在40~80℃、3~26 kg力/cm 2壓力下進(jìn)行。無(wú)機(jī)過(guò)硫酸鹽和有機(jī)過(guò)氧化物可用作引發(fā)劑,氧化還原引發(fā)劑也可用。聚合時(shí)的放熱為171.38kJ / mol四氟乙烯。分散聚合必須補(bǔ)充全氟表面活性劑,如全氟辛酸或其鹽類。