PTFE：从不粘锅、冲锋衣、医用口罩到5G应用！当之无愧的塑料之王！

疫情宅家多天，外卖没有了、餐厅停业了，在家有时间做平时没空做的事，比如下厨房做饭。各种电饭煲、电饼铛、电磁炉等用起来，晒美食发朋友圈，一批中华厨神小当家就此诞生。小家电中最方便的就是不粘锅了，可以做比萨、做煎蛋、炒凉皮、蛋糕等，基本上涵盖所有你能想到的好吃的东西。

聚四氟乙烯的发现

1954年，热爱钓鱼的法国工程师格雷瓜尔，为防止钓线纠缠打结，将聚四氟乙烯涂在钓鱼线上，果然钓线特别光滑，轻轻一扯结就解开了。受此启发，他研制出将聚四氟乙烯涂在锅表面的办法，世界上第一只“不粘锅”就这样诞生了。

PTFE是所有塑料中摩擦系数最小的，其他物质很难在其表面附着。它一开始是被用于装腐蚀性化学物质的器皿的制作,后来被应用于火箭和导弹的防热材料的制造，用它来制作不粘锅其实是大材小用。

1938年，美国杰克逊实验室的化学家普伦基特在研发一种新型的制冷剂。他对氯氟烯烃产生了兴趣，因为四氟乙烯气体不稳定，他将四氟乙烯存放在干冰冷却的钢瓶里。有一天，普伦基特运用四氟乙烯生产氟氯化碳，装四氟乙烯的小钢瓶放在台秤上，通过流量计进入反应器。反应过程中他发现，四氟乙烯气体停止了流出，可是钢瓶重量一点没有变。出于好奇，普伦基特把钢瓶阀门拆下，把钢瓶锯开，结果发现了相当多的白粉末。这就是PTFE,四氟乙烯的聚合物，后来起名为：特氟龙。

它十分耐寒，在－196℃的液氮中也有良好的机械韧性，保持5%的伸长率。它甚至能承受-268.785℃的液氦。

它耐高温，工作温度可以达250℃。

它特别耐腐蚀，对大多数化学药品和溶剂，表现出惰性。不论是硫酸、盐酸、硝酸、烧碱，都不能动它半根毫毛。化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢。在沸腾的王水中煮几十个小时，却依然如旧。

它特别难被浸湿，在水中浸泡一年，它不会膨胀，重量也不会增加。

它有良好的润滑性，是固体材料中摩擦系数最低的，也是表面张力最小的，不粘附任何物质。

它无毒害，具有生理惰性，作为人工血管和脏器长期植入体内没有不良反应。

此外，PTFE的介电性能也特别好，可以抵抗1500伏高压电，让它在电器中可以用作很好的绝缘材料。

塑料之王不光用于厨房里，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。用在很多复合材料的涂层上，甚至在航空业的飞机上。

第二次世界大战中，聚四氟乙烯以其优异的性能被列为军需品，随着化学工业发展到较高水平后，成为产量最大、消费增长最快的氟树脂品种。

化学工业是氟树脂最大的消费领域，主要利用了氟树脂耐腐蚀、耐高低温的优良性能；其次是机械行业，氟树脂被加工为各种零部件；电子电气行业，利用了氟树脂优良的介电性能;涂料工业，是利用其化学和物理的稳定性以及自清洁性。

我们冬天常穿的冲锋衣，以前用的PVC、PU等涂层织物虽然能防水保暖，但无法把汗气排到服装外界，让人觉得很“闷”。而PTFE膜使人体干爽舒适，被称为“可呼吸的面料”。利用树脂的成孔特性，采用双向拉伸方法制成的微孔薄膜，每平方厘米能达到十多亿个微孔，每个微孔直径比水分子直径小几百倍，比水蒸气分子大上万倍。水蒸气能通过，水滴不能通过，可以防水透湿。孔极小又不规格排列，风不能透过，从而又防风保暖。

除了冲锋衣，亦可制成军队服装、消防、防毒特种防护服，鞋、帽、雨具等，应用于制药、生化、微电子和实验室耗材等领域。目前，发达国家大多使用聚四氟乙烯复合膜作为隔离层研制的医用多功能防护服，对血液、病毒在自然条件和压力条件下都具有很好的阻隔性能。

2020年2月，中国科学技术协会网站上的一篇文章介绍了纳米口罩，口罩实现细菌、PM2.5颗粒等隔离主要通过静电吸附，和物理隔离两种方法。静电口罩随着佩戴时间增长，口罩受潮，其静电吸附能力会逐渐减弱。而纳米口罩中间层用了聚四氟乙烯材料，其良好的过滤性能，已经成为一款高效的医用防护口罩。

2019年6月，工信部向中国移动、中国联通、中国电信和中国广电四大电信运营商发放5G牌照，标志着中国进入5G时代。我国4G基站数截止2018年达到327万座，5G基站数会在未来几年超过500万座。

什么是5G？5G是可以随时随地满足爆发式数据需求的网络，5G无线网络在移动和固网中会使用较高频段传输技术。要实现高频传输，必须使用低介电常数、低介质损耗材料。聚四氟乙烯的低吸湿性、电性能稳定性、化学惰性的优异性能非常适用于需要低衰减的数据传输电缆。作为目前有机材料中介电常数最低的材料之一，将在5G通信领域广泛应用于基站滤波器、高频高速PCB/FPC、5G芯片制程以及高频连接器、线缆等领域。

在5G基站建设过程中，除了在高频覆铜板、射频线缆、基站天线滤波器中的应用以外，PTFE作为绝缘介质还被应用于5G领域的各种连接器中。

目前海外PTFE主要生产企业有美国科慕、日本大金等，国内主要有巨化股份、东岳集团等。

回到前文，不粘锅没有特别说明，基本上都是用PTFE做不沾层。

PTFE是很稳定的物质，几乎完全化学惰性，耐热性非常好，400度以下不会发生分解，只要不把锅子干着烧焦，日常做菜一般不存在热分解产生有毒物质。但是不适合用于微波炉加热。

单看PTFE材料本身的话，它也许是最稳定、最安全的塑料了。