不粘锅涂层——聚四氟乙烯

1．不粘锅何以不粘？

由四氟乙烯聚合成的聚四氟乙烯（PTFE）分子外围是氟原子，它是造成特氟隆光滑表面的秘密，氟原子几乎对所有的物质都产生排斥，即使黏合剂也很难与其黏附。PTFE之所以难粘，可以从以下几个方面进行分析：①结构髙度对称，属于非极性髙分子。黏合剂吸附在PTFE表面是由范德华力所引起的，范德华力包括取向力、诱导力和色散力。对于非极性高分子材料表面，不具备形成取向力和诱导力的条件，而只能形成较弱的色散力，因而粘附性能较差。②表面能低，接触角大，黏合剂不能充分润湿PTFE，从而不能很好黏附。③化学稳定性好，当黏合剂涂在PTFE表面时，很难发生髙聚物分子互相扩散和缠结，不能形成较强的黏附力。

2．不粘涂层是怎样涂在锅上的？

既然任何黏合剂对特氟隆的粘附性都很差，那么特氟隆涂料是怎样粘在不粘锅上呢？目前有两种技术可以让特氟隆附着在各种锅的表面：一是“高温烧结法”，也就是将特氟隆加热到很高的温度，然后将其结实地压在有待附着的表面；二是先将涂料喷涂在锅的表面，再加热固化。后一种方法的缺点是不粘涂层附着不牢靠。

还有方法就是对特氟隆材料的表面进行处理，以增加该材料的粘附性，主要的处理技术有以下几种：

（1）在高温下，使PTFE表面的结晶形态发生变化，嵌入一些表面能高、易粘接的物质，如SiO₂、Al粉等。这样冷却后就会在PTFE表面形成一层嵌有可粘物质的改性层。

（2）在高度真空的电场中，以离子撞击PTFE准备进行粘合的一面，将上面的氟原子撞开，然后用其他原子（比如氧）来取代，以产生能够强力粘合的表面。

（3）通过腐蚀液与PTFE膜表面发生化学反应，以某些极性基团换掉表面上的部分氟原子，增加黏合性。

（4）把PTFE膜置于苯乙烯、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯类等可聚合的单体中，以⁶⁰Co辐射使单体在PTFE膜表面发生化学接枝聚合，从而使PTFE膜表面形成一层易于粘接的接枝聚合物。

（4）将含氟材料放在辉光放电管或等离子体发生器中，抽真空后通入微量惰性气体。当通电激发高频线圈时，活化的惰性气体与聚合物表面作用生成坚韧的可粘接的表皮层。

3．聚四氟乙烯的用途

PTFE是综合性能非常优良的塑料，用途非常广泛。它有极好的耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，即使在高温下也不和浓酸、浓碱或强氧化剂作用，因此常用作各种耐腐蚀性的密封垫片和垫圈、填密料、阀门、反应釜或大型储罐的衬里。PTFE管主要用作高温下腐蚀性气体、液体、蒸气或化学药品的输送。

PTFE具有不粘性和低摩擦性，是制造阀门和旋塞十分理想的材料。PTFE在机械领域应用的主要产品是轴承、活塞环以及机械设备中需要不粘和减磨的部件。由PTFE纤维制成的赛车手或运动员的袜子，能减轻袜子与脚之间的摩擦，避免脚部红肿。

PTFE具有良好的绝缘性，可用作绝缘薄膜或电线电缆的包覆层。PTFE膜具有高强度、柔软耐弯曲、能透射可见光、不燃、耐久性等优点，可作为室外球场、竞技场、体育馆、滑冰场、游泳池、大型展览馆、动植物园等的屋顶材料。

在医疗上PTFE还可用于制作缝合线、人工血管等。还有研究报道可由PTFE复合膜与其他织物层压制成具有过滤隔离、防油、防水、透湿、抗菌、防静电、阻撚等集多功能于一身的耐久性防护服装面料，既可以有效地阻隔病毒，同时具有良好的穿着舒适性。

总之，PTFE的应用不仅仅局限于炊具的不粘涂层，它的优异特性使其应用涵盖了工业及民用领域的各个方面。