聚四氟乙烯(以下簡稱DTFE)是一種性能優(yōu)異的工程塑料,其耐化學(xué)腐蝕性、耐高低溫性、電絕緣性、表面不粘性等,為許多其他工程塑料所不及,因而有“塑料王”之稱。
以薊在高分子合成領(lǐng)域,對各種鹵代乙烯的聚合雖已進(jìn)行了一些研究,但沒有跡象表明四氟乙烯能聚合成高聚物。早在1935年前,人們普遍接受的觀點(diǎn)是:在加聚反應(yīng)中,單體分子必須含有末取代的亞申基。1936~1 940年間,法國、英國、德國的專利中介紹了含氟和至少有另一鹵原子取代的乙烯單體(如二氟氯乙烯和三氟氯乙烯)的聚合。其中有些專利指出,不含其他鹵原子的氟代乙烯的聚合是困難的,當(dāng)時(shí)存在的錯(cuò)誤觀念認(rèn)為,乙烯分子中的4個(gè)氫全被鹵素取代后就不能進(jìn)行聚合。如果不是由于普倫基特的偶然發(fā)現(xiàn),任憑上述錯(cuò)誤看法占據(jù)聚合物研究領(lǐng)域,那么PTFE的發(fā)明恐怕還得遲若干年。
普倫基特是美國杜邦公司杰克森實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)家。1938年夏天,普倫基特正在研究氯氟烴的制備。這期間,為了要解決一個(gè)實(shí)際問題,他對四氟乙烯的來源產(chǎn)生了興趣。當(dāng)時(shí),四氟乙烯只能在實(shí)驗(yàn)室中少量制備,而他卻需要45公斤之多。在實(shí)室中少量制備之后,他進(jìn)行了中試,生產(chǎn)出的四氟乙烯貯于鋼瓶中,鋼瓶存放在用于干冰致冷的冷庫里。普倫基特的下一步工作是研究四氟乙烯與其他化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng),以合成新的化合物。
有一天,在助手的配合下,普倫基特從小鋼瓶中(內(nèi)裝大約O 9公斤四氟乙烯)蒸發(fā)四氯乙烯,瓶子放在臺秤上。瓶內(nèi)四氟乙烯氣體通過流量計(jì)流向反應(yīng)器,與其他化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)開始后,助手看到四氟乙烯的流動停止了,叫普倫基特注意。普倫基特檢查了鋼瓶重量,發(fā)覺鋼瓶里還有很多東西,他以為是四氟乙烯,于是把閥門完全打開,并用一根鐵絲通了通鬩門口,但沒有氣體泄出。他又搖晃鋼瓶,覺得里面有一些固體物在晌動。于是他把閥門拆下,從鋼瓶里倒出一些白色粉末。接著,他又用一把鋼鋸把鋼瓶鋸開,結(jié)果得到相當(dāng)多的白色粉末。
普倫基特明白了:四氯乙烯聚合了,這白色粉末是聚合物。于是他很快對這種白色粉末作了鑒定,并確定了制造方法。1941年,普倫基特通過專利首次把PTI-E(聚四氟乙烯)公之于世。
發(fā)明與創(chuàng)新·小學(xué)生2012年1期