塑料之王

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2017-09-23 来源于：古田化工

20世纪的前50年，杜邦公司就是现在的谷歌、特斯拉、SpaceX，总有新发明新创造，引领了时代潮流。在氟利昂的商业化之后，他们又找到了新的商机。

普伦基特是美国杜邦公司杰克森实验室的化学家。1938年夏天，普伦基特正在研究氯氟烃的制备，之前成功商业化的氯氟烃都是氯氟烷烃，可是他对氯氟烯烃产生了兴趣。他选择了最简单的四氟乙烯，他将四氟乙烯存放在干冰冷却的钢瓶里，以做进一步的研究。有一天，他和助手一起打开了钢瓶，希望四氟乙烯气化通过流量计进入反应器。没多久，他们发现四氟乙烯的流动停止了，普伦基特发现钢瓶里还有不少东西，他摇晃钢瓶，发现里面有一些固体物在响动。

【普伦基特的团队正在研究四氟乙烯。】

他把阀门拆下，从钢瓶里倒出一些白色粉末。接着，他又用一把钢锯把钢瓶锯开，结果得到相当多的白粉末。普伦基特明白了，四氟乙烯聚合了，这白色粉末就是聚合物：聚四氟乙烯。他继续研究，得到了更好的方法制造更多的聚四氟乙烯。1941年，普伦基特通过专利首次把聚四氟乙烯公之于世。1945年，杜邦公司为聚四氟乙烯注册了Teflon商标，中文称为：特氟龙。

【杜邦的商标总是能成为一个产品的代名词，我们的文章里已经接触过好几个了：Spandex，尼龙，Freon，Teflon。我们的发展需要这些伟大的创新公司】

聚四氟乙烯被制造出来以后，人们发现这实在是一种超强的材料。

它十分耐寒，即使到了-269.3度的低温也没有问题，在干冰、液氮、液氧、液体空气的温度级别简直就是小意思，甚至在液氦中也能保持金身不败。它的耐热性能虽说不像它的耐寒性能那么优异，却也能耐受250度的高温。

它又特别耐腐蚀，不论是强酸强碱，如硫酸、盐酸、硝酸、烧碱甚至王水，还是强氧化剂，比如重铬酸钾、高锰酸钾，都不能动它半根毫毛。可以说，它的化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢，甚至黄金、白金。我们知道即使是黄金、白金在王水中也会溶解，然而，聚四氟乙烯在沸腾的王水中煮几十个小时，却依然如旧。所以，如果莫瓦桑时代就有这种材料，就不会有那么多化学家在氟元素的发现上损失健康甚至生命了，当然这是个先有鸡还是先有蛋的问题。

它又特别难被浸湿，在水中浸泡一年，它不会膨胀，重量也不会增加。至今，人们还没发现有任何一种溶剂，能够使聚四氟乙烯膨胀。

此外，聚四氟乙烯的介电性能也特别好，而且它的介电性能与频率无关，也不随温度而改变，这让它在电器中可以用作很好的绝缘材料。

聚四氟乙烯的这些性能让它赢得了“塑料王”的美称！

【PTFE是聚四氟乙烯的缩写。示意图是聚四氟乙烯的结构，你可以把它和聚乙烯类比，也就是说他把聚乙烯中的氢原子都变成了氟原子，氟碳键超强的键能提供了它各方面超强的特性。】

法国工程师马克·格雷瓜尔是一个热爱钓鱼的人，他经常因为钓线纠缠到一起而烦恼。他发现聚四氟乙烯涂层的表面特别光滑，就将聚四氟乙烯涂在他的钓线上，果然，他的钓线如果纠缠到一起，只要轻轻一扯，就顺溜的解开了。

1954年，他的妻子科莱特看到这一点，突发奇想，如果将聚四氟乙烯涂在锅的表面，那以后岂不是会省心很多，再也不用担心煎饼、面条、米饭沾到锅上了。格里瓜尔听了妻子的建议立即开动脑筋，废寝忘食研制出了如何将聚四氟乙烯和铝结合在一起的办法，世界上第一只“不粘锅”就这样诞生了。

【不粘锅的表面就是聚四氟乙烯。主妇们请牢记，聚四氟乙烯只是塑料而已，千万不能用钢丝球去洗不粘锅啊。】

近年来，有网络写手炮制出一些耸人听闻的小文章，提到不粘锅表面的聚四氟乙烯是剧毒物质，并呼吁大家抵制不粘锅；更有一些人提出，使用不粘锅去烹调一些酸性食物，会释放出致癌物质。这就有一点无知者无畏了，前面我们提到，聚四氟乙烯是很稳定的物质，完全化学惰性，酸性食物那么点酸距离王水还远着呢，怎么可能跟聚四氟乙烯发生反应？换一句话说，即使有痕量的聚四氟乙烯进入人体，也不会在人体内发生化学反应。况且，只要不对着不粘锅空烧，达到250度以上的高温，聚四氟乙烯甚至不会熔融，更不会分解了。

所以，我们还是要懂化学啊，才能更好的生活。

【懂了化学，对这些无知论点就会视而不见了。】

聚四氟乙烯这种塑料之王可不光是用于厨房里呢，因为它特别光滑，在机械上的各种轴承、齿轮、滑轮都可以用它来做。它的表现远胜于酚醛树脂、尼龙，可能只有超高分子量的聚乙烯才能跟它媲美。

【这些机械元件都是聚四氟乙烯材料做的。】

聚四氟乙烯涂层这优异的特性也不能光被用在不粘锅上啊，其实它已经用在很多复合材料的涂层上，甚至在航空业的飞机上。

【聚四氟乙烯用于飞机表面涂层。】

高端复合材料多为碳纤维和玻璃纤维，这二者的耐腐蚀性能比聚四氟乙烯要弱很多，因此将它们外面涂一层聚四氟乙烯，起到很好的隔离作用。这不光用于航空业，还可以用于建筑等其他领域，举世闻名的迪拜阿拉伯塔就是其中一例。