鐵氟龍是什麼？鐵氟龍有什麼特性？鐵氟龍墊片 5 大領域用途一次了解

鐵氟龍是一種廣泛應用的材質，從不沾鍋到密封墊片、化工、製藥、食品與能源產業，它都派得上用場。本文深入解析鐵氟龍特性、優缺點與多領域用途，並解析鐵氟龍墊片與其他材質的差異。

 

 

鐵氟龍是什麼？

鐵氟龍（Teflon）正式名稱為「聚四氟乙烯」（PTFE）的塑膠材料，有優異的耐熱性、耐腐蝕和低摩擦係數，最常見的應用是在不沾鍋的塗層上。 此外，鐵氟龍還被廣泛用於製造電線絕緣層、密封墊片、化工設備內襯以及醫療器械等。

 

鐵氟龍是一種具有極低摩擦係數、優異耐化學性和耐高溫的材料，常應用在生活、工業或醫藥領域中，應用範圍極廣。這是因為鐵氟龍有 5 個特性。

 

 

耐高溫

​​鐵氟龍使用溫度範圍寬廣，從約 -190°C 到 260°C，能在極端溫度下保持穩定物理性能。

 

耐化學腐蝕

​​鐵氟龍不會與大部分強酸、強鹼及各種有機溶劑產生化學反應，所以很適合用於極為腐蝕性的化學環境，例如化工、製藥等行業的儲存和處理設備。

 

低摩擦係數

鐵氟龍是現存所有物質中摩擦係數最低的材料，網站 fictiv 指出，鐵氟龍的摩擦係數約 0.04 （不鏽鋼約 0.15 至 0.3），之所以有這麼低的摩擦係數，是因為聚四氟乙烯中的氟原子完全包圍碳原子，形成保護屏障。氟原子帶負電，會排斥與其他任何原子，所以摩擦係數低、物質無法沾黏。

 

絕緣性能佳

鐵氟龍有極高的電阻率，網站 Heute + Comp 指出，鐵氟龍的電阻超過 10^18 歐姆，不受環境和頻率干擾，適用於高品質電氣設備。

 

極度防水

鐵氟龍不沾黏的特性也延伸到防水功能，鐵氟龍的吸水率僅 0.1％不會被水浸濕，表面水滴會形成球形滑落，有很好防潑水效果。

 

鐵氟龍的優缺點

鐵氟龍有耐高溫、耐腐蝕、防水、低摩擦和絕緣的優點，但相對地，鐵氟龍也有部分缺點。

 

鐵氟龍的優點

• 高度耐化學腐蝕性：鐵氟龍能抵抗強酸、強鹼及多種有機溶劑，非常適合在極端化學環境中使用。
• 應用溫度範圍廣：鐵氟龍能承受從約 -200℃ 到 +260℃ 的極低和極高溫度。
• 極低的摩擦係數：鐵氟龍幾乎不會沾黏任何東西，摩擦係數極低。
• 優良的絕緣性和耐候性：鐵氟龍幾乎不導電，而且能抵抗氣候變化，特別適合電子和戶外裝置。

 

鐵氟龍的缺點

• 材料強度較低：鐵氟龍容易因擠壓而變形或擠出，機械強度不高。
• 具有一定程度的冷流性：在長期壓力下會緩慢變形，可能影響尺寸穩定。
• 加工難度較高：鐵氟龍不黏性和低摩擦的特性，加工較困難，加上鐵氟龍熔點和熔融黏度極高，難以用傳統的射出成型或擠出成型等熔融方式加工。
• 相較於其他塑膠材料：鐵氟龍相較於其他塑膠材料如 PE、PP、PVC 成本較高，限制部分應用的經濟性。

 

鐵氟龍墊片是什麼？

鐵氟龍墊片（PTFE墊片）因為鐵氟龍氟碳聚合物的特性，有極佳的耐熱性和化學穩定性，被譽為「塑膠之王」，是工業上用於處理苛刻化學介質和極端溫度的理想密封材料。

 

鐵氟龍墊片的 5 大特性

鐵氟龍墊片的特性包括：

 

 

一、耐化學性

鐵氟龍墊片對幾乎所有強酸、強鹼、化學溶劑和氣體都表現出惰性，不受其腐蝕或降解，加上妥善使用不會產生毒性，所以可以安全用於食品、製藥和醫療領域。

 

二、耐溫範圍寬

鐵氟龍墊片在約 -200°C 至 260°C 範圍內都不易變形。

 

三、低摩擦與不沾黏性、高潔淨度

鐵氟龍本身摩擦係數極低，不易黏附任何物質，能防水防油，微生物、污垢及其他物質也不易附著，容易清潔和維護。

 

四、彈性良好

鐵氟龍墊片中，特別是軟性 PTFE（ePTFE）或改性 PTFE，具有柔韌性和可壓縮性，能用在不規則或受損的密封面。

 

五、優異的電絕緣性

鐵氟龍墊片是一種塑膠材料，具有高度電阻、高度絕緣的特性，對電力或電子設備十分重要。

 

鐵氟龍墊片能應用在哪些地方？

鐵氟龍墊片因其獨特的特性，廣泛應用於對密封要求極高且介質苛刻的工業領域：

 

法蘭密封

管道、儲罐、壓力容器等設備需要法蘭連接，能用鐵氟龍墊片作為密封零件。鐵氟龍墊片的耐化學性確保在輸送腐蝕性介質時，法蘭接頭不會洩漏或被介質侵蝕，加上具有彈性，有高密封的功能。

 

泵浦與閥門

鐵氟龍墊片能用在作泵浦外殼的密封、閥桿的填料、球閥的閥座密封等，低摩擦係數有助減少閥門或泵浦運動部件的磨損；耐化學腐蝕的特性，不用擔心侵蝕性流體流過可能發生的危險。

 

化工與製藥設備

鐵氟龍墊片可以安置在化學反應罐、儲罐、管道、熱交換器等設備的人孔蓋和接頭密封，因耐腐蝕及潔淨特性，能維持製備過程安全無污染，又能處理高腐蝕性的介質，是鐵氟龍墊片的核心用途。

 

食品與飲料加工

各種食品加工機械、管道連接處、發酵罐、過濾設備的密封都用得到鐵氟龍墊片。鐵氟龍無毒、無味且不沾黏的特性，符合食品級（FDA）衛生標準，不會污染食物或飲料，容易清洗和高溫消毒，防止微生物滋生。

 

能源與環保系統

鐵氟龍墊片能夠承受高溫高壓環境，抵抗石油、天然氣、燃燒產生的腐蝕性氣體等物質的侵蝕，確保系統的安全和高效運行。

 

鐵氟龍墊片與其他材質比較

墊片有許多材質，包括鐵氟龍、矽膠、橡膠、不鏽鋼等等。這些材質的墊片有何差異？

 

鐵氟龍常見問題 Q&A

鐵氟龍和鐵氟龍墊片是應用極廣的材料，但鐵氟龍對人體有害嗎？鐵氟龍有被禁用嗎？鐵氟龍墊片可以用在真空環境中嗎？

 

Q1：鐵氟龍對人體有害嗎？

鐵氟龍對人體沒有毒性。

食藥署指出，過去之所以認為鐵氟龍有毒，是因為製造過程中需要使用「全氟辛酸」（PFOA）表面活化劑，這是致癌物質，不過目前已列管為有毒化學物質，現在也已經停止使用 PFOA。

 

鐵氟龍在日常生活中最常碰到就是不沾鍋，食藥署指出，只要把握 3 個重點就能安心使用：

• 避免高溫空燒
• 避免刮傷鍋面
• 如果鍋面有損傷，就應該汰換

 

Q2：鐵氟龍有被禁用嗎？

沒有。 

Mygopen 引述林口長庚臨床毒物中心主任、腎臟科醫師顏宗海醫師的說法，被禁的是全氟辛酸（PFOA），而不是鐵氟龍，而且 PFOA 早就已經不再使用，而「聚四氟乙烯」（PTFE）是合法、安全的物質，沒有被禁用。

 

Q3：鐵氟龍墊片會變形或變硬嗎？

鐵氟龍墊片不容易變形。鐵氟龍墊片的材質分成硬質鐵氟龍和軟性鐵氟龍，硬質鐵氟龍可耐 100 度到 260 度、軟性鐵氟龍則是零下 230 度到 315 度間都不會變形或改變硬度。

 

Q4：鐵氟龍墊片可以用在真空環境中嗎？

鐵氟龍墊片適用於真空環境中。根據材料公司邁耶工具（Meyer Tool & MFM）的說法，在高真空環境中通常會避免使用塑膠，但鐵氟龍耐高溫、低釋氣率（材料在真空環境下釋放氣體的速率，釋氣率愈大愈可能汙染真空環境），讓鐵氟龍墊片常應用在真空環境中。

 

Q5：鐵氟龍可以防水或防油嗎？

鐵氟龍能防水和防油。鐵氟龍的表面由氟原子覆蓋，這使水和油在表面都難以附著，能形成幾乎完美的水珠或油珠滑落。因此，鐵氟龍常被用於製造不沾鍋塗層、防水透氣膜及各種防油防污的塗層或材料，能有效防止水和油汙的滲透與殘留。

 

Q6：鐵氟龍與 PFA、FEP 有什麼差別？

鐵氟龍（PTFE）、PFA（過氟烷氧基）和 FEP（氟化乙烯丙烯共聚物）都是含氟聚合物，但是化學結構跟加工方式不同。

 

 

一般來說，PTFE 常用於墊片、軸承、高溫電線絕緣、不沾塗層；PFA 則是用於半導體高純度化學品輸送管線、高端實驗室器皿、閥門內襯，FEP 則是電線外護套、一般防腐蝕塗層等用途。

 

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