聚四氟乙烯( PTFE )，一种特殊塑料材料，属于含氟聚合物化合物组。
最初创建于 1930 年代，由于其独特的机械和化学性能，它已被用于广泛的应用。PTFE熔点高，在较低温度下也能保持稳定。它还具有很强的耐腐蚀性，除非暴露在极端温度或某些熔融材料中，否则不会劣化。光滑可能是其最著名的特性，并使 PTFE 有利于众多消费品和工业产品。
除了在炊具中的突出用途外，PTFE还常被用作机械涂层，以提高耐热性和降低摩擦。它可用于医疗和实验室设备，以保护它们免受腐蚀性化学品的影响，并为地毯、织物和户外标志提供防风雨和防污功能。其导电性能使其成为数据电缆和半导体的合适电绝缘体。PTFE 生产中涉及的制造工艺揭示了这种材料的一些关键特性。
成型材料
PTFE 本质上是聚合四氟乙烯 (TFE) 的一种形式，它是一种可以通过氯仿、盐酸和萤石组合产生的化合物。这些化学品被放置在加热到 1000 至 1700 华氏度的反应室中，然后冷却并纯化以去除污染物。在初始阶段，TFE 是一种无味无毒气体，通常在开始生产 PTFE 之前加压并以液态储存。
TFE 高度易燃，尤其是气态形式时，因此一些 PTFE 制造商会在现场生产，以避免将其运输到单独设施的潜在风险。某些引发剂，例如过氧化酸或过硫酸铵，通常用于帮助聚合过程，该过程也包含水。
悬浮聚合
特定应用所需的属性通常决定了用于制造 PTFE 的方法。悬浮聚合是最常见的工艺之一，因为它可以有效地生产高度可成型的 PTFE 材料。标准悬浮聚合程序的阶段包括：
- 聚合：将水和引发剂放入反应室中，然后将 TFE 泵入。引发剂催化聚合，形成固体 PTFE 颗粒并漂浮到表面。随着化合物的形成，机械装置会振动反应室，并且通常会使用冷却剂来调节化学反应释放的热量。一旦室内达到特定重量，TFE 的供应就会被切断，水被排出，留下 PTFE。
- 造粒：然后将 PTFE 颗粒干燥并通过磨机进行加工，在磨机中用一系列刀片对其进行精细切割，从而生产出粉末状材料。这种粉末由于其流动特性而具有低成型性，并且可能包含缺陷，例如气穴。为了缓解这个问题，制造商使用丙酮等溶剂，并在转鼓中搅拌混合物，使粉末颗粒积聚并形成颗粒。然后将这些颗粒通过烘箱进行凝固。
- 成型：PTFE 通常以实心圆柱坯料的形式出售，以便于运输和加工。为了制造这些钢坯，将 PTFE 颗粒送入钢模中，该钢模连接到带有加重推杆的液压机上。压头压入模具直到颗粒成型，然后工件被顶出并凝固。
- 烧结：将 PTFE 模塑成坯料后，将它们放入烧结炉中，以大约 680 华氏度的温度加热。升高的温度导致颗粒失去一些刚性并形成凝胶，然后将其冷却。所得坯料具有更好的可成形性，并且可以成形为更小的块以供进一步制造。
分散聚合
分散聚合通常会产生 PTFE 粉末或糊状物，更适合用于涂覆其他产品或进行表面处理。与悬浮聚合一样，TFE 与引发剂一起被引入充满水的反应室中。
然而，随着聚合反应的发生，反应室只是轻微搅拌而不是摇动。这导致形成小的 PTFE 珠，然后通过过滤或添加沉淀化学品将其与水分离。从此过程中提取的 PTFE 可用作精加工应用的液体或用作金属部件的粉末涂料。
