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简答题解释聚四氟乙烯称为“塑料王”的原因？
  • 聚四氟乙烯分子结构具有以下特点：
    1、碳-氟键是键能很高的一种键，因此，碳-氟键的断裂需要很高的能量。从加热提供热能角度看，即使加热至500℃也不会断裂；
    2、氟原子半径为0.68Å，比氢原子（半径0.28Å）大得多。碳-碳键的键长约1.31Å，由此可知，氟原子正好很严密地把碳包围在其中，使碳链难以遭受其它元素的攻击；
    3、氟原子的电负性很大，氟原子间有很大的排斥力。因而，氟-碳键不能像氢-碳键那样容易自由旋转。整个分子比较僵硬，加上对称性好，所以易于结晶；
    4、PTFE分子是对称排列，分子没有极性，大分子间及与其它物质分子间吸引力都很小，使其摩擦因数很小。上述分子结构使PTFE是性能很优异的一种材料。外表呈透明或不透明的蜡状不亲水粉料，密度为2.14～2.20g/cm3，在塑料中密度最大。结晶呈六方晶形（19℃以上）或三斜晶形（19℃以下），熔点为320～345℃。
    其突出的性能优点表现在四个方面：
    1、优良的耐高低温性，PTFE的使用温度在－200～260℃之间，短期甚至可达300℃，大大高于其他塑料；
    2、优异的耐化学腐蚀和老化性能，除金属钠、氟元素及其化合物对它有侵蚀作用外，其它诸如强酸、强碱、油脂、有机溶剂等对它均无作用。它没有溶剂，即使在王水、纯氧化剂、浓NaOH及原子工业中的强腐蚀五氟化铀中都不会被腐蚀，化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢和金属。甚至比金、铂还稳定。因此有“塑料王”之称。在光线和大气中老化20～30年仍无任何变化；
    3、摩擦因数低，低粘附性。PTFE的动、静摩擦因数相等，对钢为0.04，自身为0.01－0.02，是摩擦因数最小的塑料。由于它的表面自由能很低，几乎所有材料均无法和它粘附.它的表面可永保光洁、干净。当然，无法和其它材料粘合也是很大的缺点。乙醚和石油醚等表面张力小的溶剂可润湿其表面；
    4、优异的介电性能，其介电性能不随频率和温度的变化而变化。0.025mm的薄膜可耐500V的高压。PTFE具有较高的冲击强度，但是拉伸强度、耐磨耗和耐蠕变性能低于其它工程塑料，有时可加入玻璃纤维、青铜、碳和石墨，以提高比力学强度。因此PTFE称为“塑料王”。

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