近日，央视聚焦第136届广交会的新材料展区，特别报道了一类特种工程塑料——聚四氟乙烯PTFE。
央视记者手里拿着的这块白板，就是大名鼎鼎的“塑料王”——聚四氟乙烯PTFE。
PTFE的应用范围非常广，小到不粘锅涂层，大到5G通信、航空航天、半导体、新能源汽车等领域，都有它的身影。
不粘锅之所以不粘，是锅底表面涂了层聚四氟乙烯PTFE
含PTFE纳米滤膜的纳米口罩（左），比普通医用口罩（右）更轻薄透明
PTFE应用于5G通信领域的高频覆铜板、射频线缆、基站天线滤波器等
一、PTFE介绍
二、生产方法
聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的，用以分散反应热，并便于控制温度。聚合一般在40～80℃，3～26千克力／厘米2压力下进行，可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂，也可以用氧化还原引发体系。每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。分散聚合须添加全氟型的表面活性剂，例如全氟辛酸或其盐类。
三、聚四氟乙烯的典型特性和性能
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聚四氟乙烯有颗粒状、细粉状和水基分散体形式。 -
粒状聚四氟乙烯树脂是在水性介质中通过悬浮聚合生产的，分散剂很少或没有分散剂。颗粒状 PTFE 树脂主要用于成型（压缩和等静压）和柱塞挤出。 -
聚四氟乙烯细粉采用可控乳液聚合制备，产品为白色、细小颗粒。聚四氟乙烯细粉可通过糊状挤压加工成薄片，或用作添加剂以增加其他材料的耐磨性或摩擦性能。 -
PTFE 分散体是通过使用更多分散剂在搅拌下进行水聚合制备的。分散体用于涂料和薄膜流延。
聚四氟乙烯性能表
四、聚四氟乙烯的产业链
上游：四氟乙烯(TFE)、一氯二氟甲烷(R22)、三氟甲烷(R23)
中游：PTFE悬浮树脂、PTFE分散树脂、PTFE分散液
下游：防腐衬里、耐腐蚀管道及管配件、多孔过滤材料、自润滑轴承、油封、密封圈等
五、聚四氟乙烯的局限性
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传统的聚四氟乙烯在其应用中存在一些局限性，例如： -
无法使用传统的熔融态加工方法以及合适的特定方法的难度和成本 -
对蠕变和磨损敏感 -
玻璃化转变温度附近的显着尺寸变化 -
腐蚀性强，易产生有毒烟雾
六、填料和添加剂对聚四氟乙烯性能的影响
PTFE的机械性能可以通过添加填料来提高，尤其是蠕变和磨损率。玻璃纤维、青铜、钢、碳、碳纤维、石墨等是常用的填料。
玻璃纤维通过降低其低温和高温对 PTFE 的蠕变性能产生积极影响。玻璃填充化合物在氧化环境中性能良好。此外，PTFE 的磨损特性也得到了改善。
碳可以减少蠕变，增加硬度并提高 PTFE 的导热性。当与石墨结合使用时，可以进一步提高碳填充化合物的耐磨性。这些化合物非常适合非润滑应用，例如压缩机气缸中的活塞环。此外，石墨赋予 PTFE 优异的耐磨性能，而石墨填充的 PTFE 具有极低的摩擦系数。
碳纤维可降低蠕变、增加弯曲和压缩模量并提高硬度。与玻璃纤维不同，碳纤维对氢氟酸和强碱呈惰性。碳纤维 PTFE 化合物具有较低的热膨胀系数和较高的导热性。这些零件非常适合用于减震器、水泵等汽车零件。
青铜填充的 PTFE 化合物具有高导热性和导电性，这反过来又使这些化合物非常适合零件在极端温度下承受负载的应用。
其他掺入 PTFE 以生产特种化合物的填料包括氟化钙、氧化铝、云母、聚合物填料。
一般情况下：
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填料使 PTFE 在低温和高温下具有优异的性能。 -
填料/添加剂会增加 PTFE 化合物的孔隙率，从而影响电气性能——介电强度降低，而介电常数和损耗因数增加 -
化学性质取决于所用填料的类型。一般来说，填充的 PTFE 化合物的化学性能不如未填充的树脂。 -
填料改变 PTFE 的导电性和导热性
最多可向 PTFE 添加 40%（体积）的填料，而不会完全丧失物理性能
填料含量低于 5% 的影响很小。
七、主要生产企业
八、聚四氟乙烯主要用途和应用领域
氟化热塑性塑料仅用于与高温、低温、化学惰性、高纯度、不粘和自润滑特性相关的高性能应用。更高纯度等级的产品用于半导体、制药和其他类似领域。由于其特殊的化学和物理性能，聚四氟乙烯广泛应用于化工、电气/电子、建筑、建筑和汽车行业。填充的粒状树脂被发现适用于垫圈、轴封、轴承、活塞环等零件。
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汽车——O 型圈、垫圈、阀杆密封件、轴密封件、燃油软管内衬、动力转向和变速箱等。 -
化学工业——热交换器、泵、隔膜、叶轮、罐、反应容器、高压釜、容器等的涂层。 -
电气与电子——电气绝缘、柔性印刷电路板、半导体部件。 -
工程——阀座和塞子、轴承、不粘表面、管道涂层、配件、阀门和泵零件。 -
医疗——心血管移植、韧带置换、心脏补片。
聚四氟乙烯在原子能、国防、航天、电子、电气、化工、机械、仪器、仪表、建筑、纺织、金属表面处理、制药、医疗、纺织、食品、冶金冶炼等工业中广泛用作耐高低温、耐腐蚀材料，绝缘材料，防粘涂层等，使之成为不可取代的产品。
随着全球5G市场的兴起，PTFE消费将在高频覆铜板、射频线缆、基站天线滤波器等领域迎来大幅增长。聚四氟乙烯的应用领域将会更加广泛。
来源：博凯孚科技、介质材料、国家新材料产业资源共享
原文始发于微信公众号（艾邦高分子）：聚四氟乙烯塑料王（PTFE）—特种工程塑料国内产能占全球的67%