塑料之王｛聚四氟乙烯｝
化学先生 / 2019-05-16
近些年来，塑料已在国防、航空、建筑、医疗卫生等行业中大显身手美国已用塑料建成一座全密封式的体育场;还要用巨大充气塑料气球作贸易中心;甚至出现全部用塑料包起来的城市，在这样的城市里，没有严寒，四季温暖如春。聚四氟乙烯诞生后，很快就荣获了“塑料王”的美称。一条在锅里已煎得黄澄澄的鱼，鱼皮却一点儿也没有破，这种奇特的锅，就是涂了一层“塑料王”的不粘锅。此外，“塑料王”也能制成刀片，还可以代替人体的骨、切带，甚至还可以用来修补心脏瓣膜……在现代生活中，“塑料王”这种合成塑料的用途，真是极其广泛，举不胜举。
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聚四氟乙烯还能在-269-300℃下长期使用，在零下260℃液氨中，它的性仍然很大，因此可做氢输送管道的垫圆和软管，也可做字宙飞行登月服的防火涂料。四乙烯还有一个最奇特的性质，就是摩擦系数很小，被管为“世界上最滑的材料”。其光滑的程度达到不可思议的地步。比如，用这种型料制成丝，将织成布，如果桌面上放这样一块布，只要有很小的一角布由桌的一边垂下来，尽管面不太光滑，但这块布却会慢慢由那里滑落地上。这是由于布与桌面的摩擦力极小，桌旁垂下的一小角布的重量虽小，也可以把整块布垂下。通常用管道只可以输送液体或气体，尤其是管道向下斜度不大时，更是如此，若是用管道输送粒状固体，若向下倾斜不够大，就会堵，这主要是因为管道内壁粗糙，与颗粒摩擦之故。如果在管道内壁村上一层用聚四氟乙烯塑料制的膜，由于它很滑，也可以运送固体。近年来有的滑雪者在滑雪板的底部粘上一层聚四氟乙烯塑料，在雪地上既滑得快，又省力气，真是一举两得。
市面上有一种新的所谓不粘底的锅，就是用一层聚四氟乙烯薄层贴在金属锅的内表面，由于这种塑料很耐高温，而且很光滑，故用这种锅煎食物时，即使不放油，食物也不会粘锅底。假如用聚四氟乙烯塑料制轴承及轴，那么轴与轴承间摩擦就很少很少，可省去加润滑油。为什么聚四氟乙烯有如此好的优良性能呢?我们知道乙烯中所有的氢原子被氟原子所取代，就会得到四氟乙烯。氟在化合物中的性能与氢大不一样。一旦它跟另外个原子结合，如在此处与碳结合，则变很稳定，决不会从另外一个原子中寻找任一个电子来结合。它们围绕碳原子，完全保护碳原子，既是最强烈的化学能，也不会使它们松动。因此，聚四氟乙烯比任何天然的或人造的部稳定，都具有更高的情性。聚四氧乙烯的原子健合得根年固，所以几乎不可能把它们分开，不会与其他物质的原子相结合到一块。因为这原因，所以四氯乙婚不会燃烧，不会受腐蚀，也不会被它所接触到的物质所损坏。
它是怎样磁生的呢？
1938年的一天上年，在关国社邦公司杰克逊化学实验室里，化学家管鲁因特和他的手雷博克正在用四氟乙烯液体做实验。普鲁因凯特将一只验有四氯乙始液体的小钢瓶，小心翼翼地从布满干冰的冷藏室中取出来、然后放在上，助手打开了门，在室温下，沸点很低的四氟乙烯液体立变成气体，争先恐后地沿若管道跑到另一个反应器中。实验才刚一开始一会儿，不知为什么，从钢瓶里逸出的气流就停止了，雷博克指着磅秤上显示的重量不解地问:“钢瓶里怎么还会有相当多的四氟乙烯液体没有蒸发?”“可能是阀门孔道堵塞了。”思维敏捷的普鲁因凯特边说边用一根细铁丝去硫通阀门孔道。然而，秤上的指针依然未动。
项，这究竟是什么原因呢?好奇的普鲁因凯特摇了几下钢瓶，仿佛觉得里面有些固体也在晃动。看来四氟乙烯自身一定发生了反应，化学家有一种灵感。“雷博克，快拿一把十字来。”化学家果断地说。钢瓶的阀门被十字璃凿了下来，果真里面抖落出了一些白色的固体!“啊，一种新的物质在钢瓶里诞生了!”普鲁因凯特激动地拉着助手的手说。
为了充分利用聚四氯乙烯的这些优良性能，世界上一些先进的国家都加置了氯聚合协合镀层的研究。所谓氟聚合物协合镀层，即将金属表面处理和注人聚合粒子两种方法相结合，可赋予基底金属以防腐蚀、自润滑和其他宝费性能。美国奈特工业公司采用聚四氟乙烯注入硬膜层阳极氧化镀层，将
四氯乙端和氧化铝结合起来形成覆盖铝和铝合金的镀层，得到的是一个自固化、自润滑的表面，其性能优于普通硬膜阳极氧化镀层。它们还把此种铝的构件用于美国陆军用的夜视镜，提高了目镜、旋钮、托架等零件的耐磨性。现在已研究成功的不仅有铝的协合镀层，还有铁、铁合金、铜、镍等协合层。这项新技术将会发挥越来越大的作用。
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