聚四氟乙烯
| 聚四氟乙烯 | |
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| IUPAC名 Poly(tetrafluoroethene) |
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| 系统名 聚四氟乙烯 |
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| 别名 | 特富龙、特氟龍、鐵氟龍 |
| 识别 | |
| 缩写 | PTFE |
| CAS号 | 9002-84-0 |
| 性质 | |
| 化学式 | CnF2n+2 |
| 密度 | 2200 kg/m3 |
| 熔点 | 327 ℃ |
| 若非注明，所有数据均出自一般条件（25 ℃，100 kPa）下。 | |
聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethene，英文缩写为PTFE，(俗称"塑料王")，商标名Teflon®，該商標中文譯名則各地相異：中國大陸譯為特富龙®，香港譯為特氟龍®，台灣譯為鐵氟龍®），這種材料的產品一般統稱作「不粘涂层」/「易潔鑊物料」；是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氢原子的人工合成高分子材料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系數極低，所以可作润滑作用之餘，亦成為了不沾鍋和水管內層的理想塗料。
目录 |
历史 [编辑]
聚四氟乙烯是由杜邦公司的Roy Plunkett於1938年意外發現[1]：當他嘗試製作新的氯氟碳化合物冷媒時，四氟乙烯在高壓儲存容器中聚合（容器內壁的鐵成為聚合反應的催化劑）。杜邦公司在1941年取得其專利，並於1944年以「Teflon」的名稱註冊商標[2]。
如今聚四氟乙烯已经被广泛应用于生产与生活的许多领域，也有部分應用於軍事科技武器方面。如美軍M4A1卡賓槍機匣內部的槍機總成，鍍上一層聚四氟乙烯來增強武器壽限。
性質與應用 [编辑]
聚四氟乙烯在室溫下為白色固體，密度約為2.2克/立方公分。根據杜邦公司的記載，其熔點為327℃（620.6℉）[3][4]，但於260℃（500℉）以上就會變質。 它的摩擦係數為小於或等於0.1，相當於已知摩擦係數最小的固體物質。
生料带的主要成分是聚四氟乙烯，常用于密封水管接口。
结构 [编辑]
聚四氟乙烯广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的场合，并被用来制作不粘锅以及干式变压器。聚四氟乙烯很软，因此经常用于涂层。 聚四氟乙烯最出名的应用是北京水立方的外墙材料，是世界上面积最大的集中使用，在它研究出来的时候使用领域主要是高温的发射火箭的内壁涂层。
性质 [编辑]
物理性质 [编辑]
聚四氟乙烯的机械性质较软。具有非常低的表面能。
- 密度：2.1–2.3 g/cm³
化学性质 [编辑]
- 耐腐蚀性：能够承受除了熔融的碱金属，氟化介质以及高于300 ℃氢氧化钠之外的所有强酸（包括氟锑酸、王水）、强碱、强氧化剂、还原剂和各种有机溶剂的作用。
- 绝缘性：不受环境及频率的影响，体积电阻可达10^18欧姆·厘米，介质损耗小，击穿电压高。
- 耐高低温性：对温度的影响变化不大，温域范围广，可使用温度-190~260 ℃。
- 自润滑性：具有塑料中最小的摩擦係數，是理想的无油润滑材料。
- 表面不粘性：已知的固体材料都不能粘附在表面上，是一种表面能最小的固体材料。
- 耐大气老化性，耐辐照性能和较低的渗透性：长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。
- 不燃性：限氧指数在90以下。
毒性 [编辑]
聚四氟乙烯在常态下是无毒的，但当聚四氟乙烯烹调器具在温度达到500℉（260℃）之后便开始变质，并且在660℉（350℃）之上开始分解。这些剥蚀物可令鸟致死，并可使人产生类似流感的症状。杜邦公司的《有关使用杜邦特富龙不粘涂层炊具的重要知识》承认，号称惰性的聚四氟乙烯在温度达到260℃就会发生化学变化。广东省环境保护监测中心站工程师王辉指出，使用煎、炒、炸等烹饪方式时，锅子的温度一般都在300℃以上，水煮的菜也很容易就窜到200℃以上。[5]
比较而言，在烹煮油、脂与奶油时，当温度到达约392℉（200℃）时，将产生烧焦与烟，而肉通常在400℉–450℉（200℃–230℃）之间烧焦，然而若将空的烹调器具放置于炉火上，一不经意，便很容易超出这个温度。
在1959年（在美國食品及藥物管理局批准食物调理器具物质之前）的一份研究中显示，涂层锅在干烧时所产生的气体中的毒性，较烹煮一般食用油所产生的气体中的毒性低。
制程中的致癌物质 [编辑]
美國環境保護署在2005年的科学咨询议会中发现，在生产聚四氟乙烯过程中使用的原料之一全氟辛酸铵（PFOA）可能具有致癌作用。这个发现到目前为止仍未定论。世界卫生组织的专家推荐使用传统的中国铁锅，因为铁锅对防治缺铁性贫血有很好的辅助作用，还可以避免化学物质带来的健康隐患。另外，杜邦公司曾因该物质污染地下水，而遭到其位于俄亥俄州与西维吉尼亚州工厂外围的居民控告。美国环保署的检测人员至少在后一工厂的1名怀孕女工体内发现PFOA，而且女工腹中胎儿已经受到影响，但杜邦公司隐瞒了这一检测结果。不过，环保署提起的关于违反《有毒物质控制法》（Toxic Substances Control Act）和《资源保护法》的8项指控，被杜邦于2004年以1650万美元和解。到目前为止，该物质尚未受到美国环境保护署规范。[6][7]
在2006年一月，杜邦公司，身为美国唯一一家生产PFOA的公司，同意于2015年达到减少其工厂对于该化学物质的排放，但不愿承诺逐步完全淘汰使用该化学物质。此协议不仅适用于使用PTFE的煮食器具，也包含了食品包装与铺料。杜邦公司同时声明，他们无法在生产PTFE中，不使用PFOA，但他们会寻求替代品。
PFOA仅于制程中使用——并于硬化程序后，仅留下非常微量的PFOA。杜邦公司声称，在其适当的硬化程序后，锅具上所残留的PFOA，应该是已微量到无法测量。
参考文献 [编辑]
- ^ Roy J. Plunkett Chemical Heritage Foundation. Retrieved 10 September 2006.
- ^ Dupont.com - The story of Teflon
- ^ Fluoropolymer Comparison - Typical Properties www2.dupont.com. Retrieved 10 September 2006.
- ^ 聚四氟乙烯-Guidechem.com(字典)
- ^ 卢晓、徐毅儿、吴璇. 特富龙不粘锅成分可能致癌 广州将进行全市抽检. 中国新闻网. 中国新闻社. 2004-07-12 [2012-08-27].
- ^ 李珊. 世卫推荐使用中国铁锅 安全有益健康. 《环球时报》生命周刊 (人民日报社). 2006-02-14: (第三版) [2012-08-26].
- ^ 王靓. 杜邦掏1650万美元了结特富龙官司. 《东方早报》. 2005-12-16 [2012-08-26].
- Ellis, D.A.; Mabury, S.A.; Martin, J.W.; Muir, D.C.G. "Thermolysis of fluoropolymers as a potential source of halogenated organic acids in the environment." Nature 2001, 412 (6844), pp. 321-324.
外部連結 [编辑]
工業資訊 [编辑]
- 中国氟塑料网. 中国氟塑料网. Retrieved Aug 9, 2008.
- 中国氟塑料论坛. 中国氟塑料论坛. Retrieved Aug 9, 2008.
- PFOA Facts (Society of the Plastics Industry, Inc. (SPI), 2005). PFOA Facts
- The Chemical Heritage Foundation (2000). Roy J. Plunkett. Retrieved Oct 7, 2005.
- DuPont Teflon PTFE Material Data Sheet Retrieved Sept 6, 2006
- 杜邦公司 (2005). Teflon News and Information. Retrieved Oct 7, 2005.
- 杜邦公司 (2005). Information on PFOA. Retrieved Oct 12, 2005.
- PTFE vs FEP vs PFA vs ETFE vs PVDF The differences in Teflon tubing
廚房用品 [编辑]
- DuPont (2005). Cooking Safety. Retrieved Oct 12, 2005.
- Environmental Working Group (2005). Canaries in the Kitchen - "Teflon Toxicosis" is deadly to pet birds. Are we at risk?. Retrieved Oct 7, 2005. More articles from EWG.
- Andrew Weil|Dr. Weil (2005-09-09). Teflon: The Sticky Business?
有關 Teflon / PFOA / C-8的討論 [编辑]
- 中国聚四氟乙烯论坛. 中国聚四氟乙烯论坛. Retrieved Aug 9, 2008.
- Nature Publishing Group (2001-07-19). Thermolysis of fluoropolymers as a potential source of halogenated organic acids in the environment. Retrieved Oct 7, 2005.
- Organic Consumers Association / New York Times (2004-08-08). Dupont, Dupont Denies Poisoning Consumers with Teflon Products - Now in the Frying Pan. Retrieved Oct 7, 2005.
- Washington Post (2005-06-29 page A04). Compound in Teflon A 'Likely Carcinogen'. Retrieved Oct 7, 2005
- CorpWatch / USA Today (2005-11-16). US: Engineer: DuPont hid facts about paper coating
- CorpWatch / Associated Press (2005-11-29). US: EPA, DuPont in Settlement Over Chemical
- CorpWatch / Associated Press (2005-12-14). US: DuPont fined more than $10M over Teflon
- Los Angeles Times (2005-12-15). DuPont Settles Charges That It Hid Toxic Risk Data. Retrieved 2005-12-15.
- Environment Writer / Los Angeles Times (2005-12-15). Du Pont Settles Charges That It Hid Toxic Risk Data
- ABC News (2006-01-25). Government Moves to Curb Use of Chemical in Teflon
- Washington Post (2006-01-26), Page A01. Harmful Teflon Chemical To Be Eliminated by 2015
其他 [编辑]
- Kopel, Dave (2004). Teflon Bullets. Retrieved Oct 7, 2005.
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