对光的作用很稳定,也不受臭氧的作用,故耐大气老化性能突出。在300℃下加热30天,其拉伸强度仅下降10%~20%;260℃仍可接受5MPa载荷,即使长期处于260℃,其力学性能也没有实质性的变化。据报道0.1mm厚的PTFE膜经室外暴露六年多,其外观和力学性能均无显著变化,足见其有优良的耐老化性能。PTFE也不受潮湿、霉菌、虫、鼠等的影响。
生产四氟乙烯的原料是氟矿石【用来制备氢氟酸(HF)和三氯甲烷】。可采用悬浮聚合法和乳液聚合法两种方式制取氢氟酸。无水氢氟酸与三氯甲烷反应得到二氟一氯甲烷气体(该气体在—41℃即沸腾)
聚合方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合等,目前大多以乳液聚合和悬浮聚合两种方法为主。这两种方法都是以单釜间歇聚合的方式进行的。
四氟乙烯的乳液聚合又称分散聚合,是在以含氟表面活性剂为乳化剂、以液体石蜡或氟氯油为分散稳定剂的水介质中,由过硫酸盐、过氧化氢等过氧化物引发剂引发的聚合。乳化剂常用全氟辛酸铵、氢全氟庚酸或氢全氟壬酸钾等。乳化剂的加入量和加入方式对聚四氟乙烯的性能有较大的影响。乳化剂过多,反应快、难控制、产品强度低,而且成本提高。乳化剂过少,有些反应不能在胶束内进行,不是乳液聚合,且容易发生胶凝现象。分散聚合初期,加入少量的乳化剂,可减少生成的聚四氟乙烯微粒数量;在聚合过程中,再均匀加入剩余的乳化剂,使聚合体系中的乳化剂量满足聚四氟乙烯微核成长的需要,可有效提高聚四氟乙烯的力学性能。
乳液聚合的寄机理是:乳化剂分子溶解在水中,浓度超过临界值时,乳化剂分子聚集成胶束,亲水基团向外,亲油基团向内规则排列。当单体加入体系中时被胶束溶解,胶束膨胀。引发剂分子分解产生自由基,被胶束吸引进入胶束内,引发胶束内单体分子进行聚合反应,消耗的单体由分散水中的单体补充,分子链不断增长,直到第二个自由基进入反应停止,形成表面被乳化剂分子包围的聚合物胶乳微粒。一部分乳化剂分离出来形成新的胶束,并重复上述过程,不断形成新的聚合物微粒。乳化剂的浓度随聚合物颗粒增加而下降,降到一定浓度时不再形成新的胶束,此过程较慢,为第一阶段。此后聚合物颗粒数保持恒定,单体由外界补充不断进入胶束,进行链增长,反应恒速进行,为第二阶段。在这个阶段中微粒不断增大,当达到一定程度,单体分子难于进入胶束,反应速度下降,直到停止,为第三阶段。