塑膠王的化學結構
是把聚乙烯中全部氫原子取代而成。它的分子式為
塑膠王的歷史
聚四氟乙烯，它具有堅韌不拔、寧折不彎的特性，人稱“塑膠王”！ 聚四氟乙烯是在1938年發明的，1945年投人工業化生產。
塑膠王特性
它的最大優點是耐化學腐蝕，除極強鹼，如熔融的鹼金屬能腐蝕聚四氟乙烯外（僅僅是表面上輕微的腐蝕），聚四氟乙烯不為任何化學試劑腐蝕，連無堅不摧的“王水”也只能對它“望而興嘆”。它的長期使用溫度可達26090以上，耐腐蝕性遠遠超過不鏽鋼。聚四氟乙烯不吸濕、不燃燒，耐疲勞性特別好，“塑膠王”的美稱當之無愧！ 此外，聚四氟乙烯還是已知固體中表面能最小的，幾乎任何東西都不能粘附在其表面上。同時，聚四氟乙烯摩擦係數也極低。由於這些突出性能，使它在發明伊始，便被作為戰略物資保密。現在，聚四氟乙烯已廣泛用於防腐材料、摩擦密封材料及許多特殊的場合。由於它不會粘結水垢，被大量用於製造熱交換器，解決了交換器結垢堵塞的問題。
一個最容易見到的例子是“不粘鍋”，它的表面防粘塗層就添加了大量的聚四氟乙烯高分子塗料。
塑膠王製備
聚四氟乙烯是以四氟乙烯為單體聚合得到的高聚物。工業上常用的得到四氟乙烯的方法是由二氟一氯甲烷在高溫下熱裂，反應式如下
2CHClF2 === CF2=CF2+2HCl
生產中，將二氟一氯甲烷氣體快速通過一個金屬空管(如鉑、銀或鎳—鉻台金製成的)，溫度為800℃，時間0.2s~0.5s。裂解物經處理及低溫精餾製得精製的四氟乙烯。
四氟乙烯很易進行自由基聚合，可以採用本體、溶液、懸浮及乳液四種聚合方法。因聚合放熱很大，高達170kJ／mol左右。如採用本體法，散熱十分困難。溶液法也較少採用。工業生產中通常採用懸浮法或乳液法(又稱分散法)來合成的。本文主要介紹懸浮聚合法。
工業生產中聚四氟乙烯採用的懸浮聚合法．與常見的懸浮聚合法不盡相同。聚合時，單體以氣相狀態逐步壓入反應釜中，故此法又稱單體壓入法。聚合所得的聚四氟乙烯不溶而析出。以顆粒狀懸浮於水小。
不鏽鋼聚合釜中，先投入去離子水及引發劑過硫酸銨。單體四氟乙烯以氣相壓入，使釜內壓力在5×105—7×105Pa範圍內，加入鹽酸(工業中稱為活化劑)．以調節水相的pH值。聚合開始後。釜內壓力下降．可不斷補充壓入氣相單休，但壓力仍須維持在上述範圍內。聚合溫度不超過50℃。反應結束，聚合物經搗碎、洗滌、研磨和乾燥，即得粉狀產品。
這個方法中可調節氣相單體壓入的速度和數量來控制聚合速率，故易於防止爆炸事故；且釜內壓力較低。設備簡單．故此法是工業生產中採用的主要方法。
國家標準
GB5477-1985聚四氟乙烯材料命名
GB7136-1986通用型模壓用聚四氟乙烯樹脂
GB8329-1987聚四氟乙烯樹脂細粒模壓粉
GB/T11990-1989糊狀擠塑用聚四氟乙烯樹脂
GB/T8329-1987聚四氟乙烯樹脂細粒模壓粉
GB/T10904-1989填充聚四氟乙烯導軌軟帶
GB/T10905-2008填充聚四氟乙烯導軌軟帶技術條件
GB/T13404-2008管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片
GB/T15700-1995聚四氟乙烯波紋補償器通用技術條件
GB/T17737.2-2000 射頻電纜第2部分：聚四氟乙烯(PTFE)絕緣半硬射頻同軸電纜分規範
GB33001-1985聚四氟乙烯管材
GB33002-1985聚四氟乙烯板材
塑膠王的結構與特性
聚四氟乙烯具有一系列優異的特性是與其他學組成及大分子結構有關，包括下面幾個方面：
1、化學結構與耐熱性
因為氟原子的電負性高達4，是所有原於中最高的。構成的C—F鍵極性很大，鍵能可高達431~515kJ／mol。聚四氟乙烯分子中只有C—C鍵(鍵能為360kJ/mol)及C—F鍵，鍵能較高，受熱時不易斷裂和分解，故聚四氟乙烯的熱化學穩定性很高．200℃下加熱一個月分解量小於百萬分之二，升以至400℃以上才有微量失重。其工作溫度的範圍為-250~260℃
2、結晶與溶化
氟原子半徑小，為0.66nm，不及c—c鍵長(0.154nm)的一半，所以氟原子能緊密地排列在碳原子的周圍。可知聚四氟乙烯大分子仍似聚乙烯大分子一樣，簡單而有規則；極易結晶，結晶度可達93%~97%，熔點又高達327℃。
聚四氟乙烯的分子量高達106，從分子結構來看是直鏈型的熱塑性聚合物。但加熱到熔點327℃以上，只形成凝膠狀態；若加熱到380℃以上才能呈現為熔融狀態。然而其熔體粘度可高達1010Pa•s難以流動，因此它不能用一般的熱塑性樹脂的方法加工成型。
3、電性能
C—F鍵極性很大，但氟原子的范德華半徑(0.14nm)僅比氫原子的(0.12nm)略大．為了減少非鄰近氟原子間的相互作用，整個大分子鏈呈輕微的螺鏇形結構，氟原子是均勻地圍繞在C—C主鏈的四周，各個偶極相互抵消而成為非極性的大分子，所以它的電性能特別優越。在0℃以上時，其介電性能不隨頻率、溫度而改變，也不受濕度、腐蝕性氣體的影響。
4、耐溶劑和化學腐蝕性
聚四氟乙烯分子量大，結晶度高，熔點也高；又C—C主鏈四周的一層氟原子外殼，起著禁止作用，阻擋了各種試劑的侵入．所以在300℃以下時沒有一種溶劑能使它溶解和溶脹。除了金屬鈉(熔融狀態)、氟原子及某些氯化物以外，能耐各種強酸、強鹼、油脂、有機溶劑及強氧化性試劑(包括重鉻酸鉀、高錳酸鉀及王水等)。在所有工程塑膠中，它的耐腐蝕性最好，故有“塑膠王”之稱。
5、不粘性及極低的摩擦係數
氟原子外殼層的禁止作用，使聚四氟乙烯與其他物體間的粘結性極差，摩擦係數也很低。
6、機械性能
C—F鍵極性雖大，由於相互抵消，使聚四氟乙烯大分子間的作用力減弱。因此這種材料的機械強度不大，僅有中等的拉伸強度，硬度較低，在應力長期作用下易變形，故不宜用作結構材料。
綜觀上述討論可知，聚四氟乙烯除了具有很多優異的特性外，其缺點是機械強度低，剛性差及加工性能不好。
聚四氟乙烯的套用：聚四氟乙烯粉狀樹脂為白色、無臭、無味、無毒的粉狀物。當加工成製品後成為透明或不透明的白色材料，臘狀不親水，光滑不粘，外觀如聚乙烯。它的密度高達2.14g／m3，是塑膠中最重的一種。
塑膠王的用途
聚四氟乙烯具有使用溫度範圍廣(-250~260℃)、化學穩定性好、介電性能優良、自潤滑性及防粘性等一系列獨持的性能，所以它的套用範圍極廣。
在化工方面能用作防腐材料，可製造各種防腐蝕零部件，如管子、閥門、泵及管件接頭等。化工設備方面，可製作反應器、蒸餾塔及防腐設備的襯裡和塗層。
機械方面，可用作自潤滑軸承、活塞環、油封及密封圈等。自潤滑性可減少機件磨損和發熱．降低動力消耗。
電子電器方面，主要用於製造各種電線電纜、電池電極、電池隔膜、印刷電路板等。
在醫用材料中，利用其耐熱、耐水、無毒的特性，可用作各種醫療器械及人工臟器的材料。前者如消毒過濾器、燒杯、人工心肺裝置，後者如人造血管、心臟及食道等。
利用其不粘性，在塑膠加工及食品工業中廣泛用作脫模劑及無油烹調的炊具(即不粘性炊具)。
