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聚四氟乙烯的发明

发布时间:2022-08-19 09:14:31 来源:亚博AG娱乐 作者:ag亚博平台

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  如今各种各样的不粘锅已经得到普遍的应用,据统计,在城市家庭里,几乎每个家庭都曾用过不粘锅。

  不粘锅之所以不粘,是因为它的表面涂上了一层名为“特富龙”的聚合物种非常滑且能抵抗高温和化学反应的聚合物。

  这种不粘聚合物的化学名称为聚四氟乙烯,简称PT-FE,是一种性能优异的工程塑料,具有耐化学腐蚀性、耐高低温性、电绝缘性、表面不粘性等优点,为许多其他工程塑料所不及,因而有“塑料王”之称。

  它是美国著名的化学品公司杜邦公司的科技人员在研究另一种化学品氟氯烃(氟利昂)的制备的过程中偶然发现的。

  当时,刚从研究生院毕业不久的青年化学家罗依 普伦基特(Roy J.Plunkett )正在杜邦公司从事氟氯烃制备的研究,他想用这种物质去作为一种新的冰箱制冷剂。

  四氟乙烯气体当时被认为是制造氟氯烃的比较好的原料。所以,普伦基特就用四氟乙烯来进行研究。

  .当时,四氟乙烯只能在实验室中少量制备,而他却需要100磅之多。所以,当他制备出很多的四氟乙烯之后,就把它分储在很多钢瓶里,再将钢瓶存放于用千冰(固体二氧化碳)致冷的冷库里。但有一个气瓶被他忘记,在实验室的桌子上一放就放了好几天。

  有一天,在助手的配合下,普伦基特将那瓶放在桌子上的四氟乙烯钢瓶拿来做实验。他将其中的四氟乙烯从小钢瓶中放出,用于与其他化学物质起反应。可刚放出不久,四氟乙烯就没了。普伦基特认为,瓶子里不应该只有这么一点四氟乙烯。于是,他就仔细地对钢瓶进行了检查。从重量来看,钢瓶里应该还有很多东西。所以,他觉得里面的四氟乙烯可能由于某种原因被堵住了而出不来。他叫助手把阀门完全打开,并用一根铁丝通了通阀门,但仍然没有气体泄出。他又摇了摇钢瓶,觉得里面有一些固体物在响动。于是他把阀门拆下,果然从钢瓶里倒出一些滑腻的白色粉末。接着,他又用钢锯把钢瓶锯开,结果得到相当多的白粉末。

  普伦基特被第二个疑问刺激了一下。因为在那时候,人们都普遍认为,四氟乙烯是不能聚合成高聚物的。当时,人们普遍接受的观点是:在加聚反应中,单体分子必须含有未取代的亚甲基,聚合反应才能进行下去。乙烯分

  子中的4个氢全被卤素取代后,就不能进行聚合了。所以,四氟乙烯是不能聚合的。

  难道是瓶子里的四氟乙烯聚合成粉末物质了?如果真是这样,以前的理论就是错误的了!

  普伦基特不敢过早地下断论。他反复地做了很多次的实验,又对这些白色粉末进行了仔细的分析鉴定,最后确认它真的是四氯乙烯的聚合物,而且,他还研究出了聚合的具体方法。

  我们现在当然已经知道,四氟乙烯确实聚合成了聚四氟乙烯。用技术术语来说,它自发地、慢慢地发生了聚合,其分子以某种方式重新排列成了长链,使气体的四氟乙烯变成了固体的聚四氟乙烯。

  普伦基特对这聚四氟乙烯进行了详细的研究,发现它性质很稳定,很难与其他物质发生化学反应,且它不受碱、酸等溶剂的影响,抗腐蚀能力特别强,而且极其滑腻,是当时已发现的最光滑的物质,正是由于它的耐腐蚀及滑腻的特性,它曾被称为“拒腐蚀、永不粘的特富龙”。

  虽然这个不期而来的发现推翻了错误的理论并制出了聚四氟乙烯,但普伦基特对这个结果并不很满意,因为这种惰性、滑腻的物质似乎派不上什么用处。

  但后来也正是因为聚四氟乙烯的惰性和滑腻,才使它在日后被广泛应用于不同的领域里。

  第二次世界大战期间,美国开始实施“曼哈顿工程”制造。在这期间,需要用到铀六氟化物来提炼铀235,铀六氟化物具有极强的腐蚀性,分离铀235的离心机的容器很容易被它

  所腐蚀,科学家们对此很头痛。后来,他们知道了聚四氟乙烯的特性后,就把它涂在容器的里面用作抗腐蚀的涂层,果然帮他们解决了一个很大的问题。

  战后,大约在1948年前后,被称为特氟隆的聚四氟乙烯开始在工业生产上得到应用,被用来做绝缘电线年代,该物质被广泛用于电子、化学和汽车工业。





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