聚四氟乙烯相对分子质量较大，低的为数十万，高的达一千万以上，一般为数百万（聚合度在104数量级，而聚乙烯仅在103）。一般结晶度为90～95%，熔融温度为327～342℃。聚四氟乙烯分子中CF2单元按锯齿形状排列，由于氟原子半径较氢稍大，所以相邻的CF2单元不能完全按反式交叉取向而是形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面。这种分子结构解释了聚四氟乙烯的各种性能。温度低于19℃时，形成13/6螺旋；在19℃发生相变，分子稍微解开，形成15/7螺旋。优良性质如下辐射降解PTFE是性能优异的高分子材料,却对辐射非常敏感。一般条件下受到小剂量辐射就会导致其性能变化和分子量下降。PTFE这一特性为低分子量PTFE的制备提供了有效途径。低分子量PTFE粉末拒水性高,在水中的分散性差。即使用球磨机机械的方法分散到水中,水中的低分子量PTFE粉末的分散稳定也不好。而销售的低分子量PTFE分散液多数分散在有机溶剂中,与水性涂料和水性树脂不仅难以混合,而且对环境也不好
提出把含平均粒径0.1,0.5μm、平均分子量70万的PTFE分散液，经γ射线照射得到低分子量PTFE水性分散液。苏杰龙等,对γ射线辐照PTFE分散液的研究表明，随着辐射剂量的增加,PTFE的分子量也随之减少。在20kGy时聚合物颗粒粒径最小，其粒度分布也最窄。剂量大小对PTFE颗粒的外观形貌没有影响。由于表面活性剂的存在,高分子链上没有产生新的化学基团。这为生产小粒径、低分子量的PTFE分散液提供了一种新方法。3.2高分子量的聚四氟乙烯高分子量PTFE制备的方法主要有2种：一种是悬浮聚合，另一种是乳液聚合。乳液聚合得到的PTFE主要用于与液态润滑剂混合进行糊状挤出及压延成型等加工成型，制成管子和电线电缆包覆。经糊状挤出和拉伸制备双向拉伸膜时需在一定速度下进行拉伸。由于PTFE聚合物相对分子质量越高，其拉伸强度就越大，也就有良好的压延延展性和拉伸成孔性。因此用于双向拉伸膜用PTFE树脂需要相对数均分子质量至少在10×106以。双向拉伸膜因具有优异的防水、透气、防污、保暖等性能，用于如衣服、帐篷、分离用膜等产品。高相对分子质量PTFE还用于生物医用材料和高级垫片等。
化学性质：耐候性:聚四氟乙烯不吸潮，对氧、紫外线均极稳定，所以具有优异的耐候性，长期暴露于大气中，表面及性能保持不变。不燃性:限氧指数在90以下。耐腐蚀性:除熔融的碱金属外，聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸，甚至在王水中煮沸，其重量及性能均无变化，也几乎不溶于所有的溶剂，只在300℃以上稍溶于全烷烃抗氧化性:能耐强氧化剂的腐蚀。
制备PTFE由四氟乙烯经自由基聚合而生成。其聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合等,工业生产中主要采用悬浮聚合和乳液聚合。聚合一般在40～80℃,3～26kgf／cm2压力下,采用无机的过硫酸盐、有机过氧化物作为引发剂进行。低分子量的聚四氟乙烯低分子量聚四氟乙烯可称为PTFE微粉、PTFE蜡、PTFE干粉润滑剂等。低分子量PTFE其分子量一般只有3~ 20万,甚至有的不到1万,其平均粒径,一般在1~5μm用途最大。由于其分子量低熔点,粒子粒度细且软、有较好的分散能力、能均匀地分散于其他基材中从而改变其特性因此,它的主要用途是在其他材料中用作为添加剂,改善润滑性、增加剥离性,改善耐磨性,赋予抗污性和耐擦伤,提高阻燃性及增加拒水性。低分子量PTFE粉末可以加到油墨、油漆、涂料、天然漆、润滑脂、润滑剂、油品、热塑性塑料、热固性树脂和弹性体中。聚合法乳液聚合溶液聚合,采用对臭氧层和地球变热没有问题的C4-8的烷基多氟烷目前PTFE常见的乳液聚合是在一定温度及压力条件下搅拌,以水为介质,以全氟辛酸铵为乳化剂,过硫酸盐为引发剂进行聚合,在反应过程中加入分子量调节剂来控制PTFE聚合度。 |
