作用奇特的氟碳材料

作用奇特的氟碳材料

关于氟碳材料，从前人们会想到塑料王聚四氟乙烯，也叫特富龙（英文名称的音译）。近些年，氟利昂将在全世界逐渐被禁止使用（已经发现氟利昂会破坏高空的臭氧层），最近大家又从不粘锅是否有毒的争议中了解到有一种叫氟碳表面活性剂的材料。

像很多新材料一样，氟碳材料问世以来为人类作出了很大的贡献。原子能工业要用氟碳材料，汽车工业也要使用氟碳材料，有了氟碳材料，纺织工业才有可能生产出来既防水、防油又防污的新型服装制料，等等。总之氟碳材料如今在很多工业领域和生活领域中已经是不可代替的材料，而且其其应用范围还在不断发展、扩大和深入。其根本原因在于氟碳材料由于氟原子的存在，而具有非常特殊的物理性能和化学性能，这些性能是其他材料所不具备的。

氟碳材料能具备如此特殊的性能的原因又是什么呢？或许从下面的一些例子可以了解其中的奥妙。

例如，只要将织物浸渍上含有氟碳材料的水乳液，再经过烘干，这些织物就可以防水、防油和防污。实际上要具备防水、防油又防污的性能，其他材料也可以做到，不过这些可代替的材料都有一个共同的弱点，那就是不透气。不透气性使得这些材料不可能用于人们穿着的服装上，穿上这种不透气的服装将非常闷热不舒适。而氟碳材料的水乳液不仅使织物（服装）具有防水、防油及防污的性能，而且并不影响原来织物的透气性和手感，也就是小影响原来织物穿着的舒适性。不管是天然纤维织物（如棉，毛，丝等），还是人造纤维织物（如尼龙，腈纶等），经过氟碳乳液的处理，就有很好的防水、防油及防污性能，同时也能满足人们对于穿着舒适的要求。

当然，像皮革及其制品也可以经过这些类似的工艺处理而显示相似的优异性能。

织物这种防水、防油性能的直观表现就是水滴或油滴可以像珠子般在其表面滚动。液体的滴状物能在固体表面形成球状，而且可以自由滚动，其必须的条件是液体和固体之间的表面张力（表面能）相差很大，就是说同体的表面张力必须远低于液体的表面张力。我们知道，当水银撒在地面时，水银永远保持着滚动状态的大大小小球珠，而水撒在地面却不可能形成球珠，相反水会很快润湿地面，这是因为水银的表面张力远高于水的表而张力、水银与地面之间的表面张力相差很大的缘故。经过氟碳材料水乳液处理，织物表面的表面能大为降低，与通常的水和油的表面张力的差距大为增加，从而导致防水、防油性能的出现。

如果将氟碳表面活性剂添加到液体（水或油）中，那么它所降低的就是这些液体的表而张力。虽然降低的只是表面张力，这一降低却非同小司，这一降低能够颠倒多少年来人们习以为常的常规现象。例如，雨后马路上的水而由于汽车漏油而形成漂浮在水面的油膜，如果添加过氟碳表而活性剂的水溶液的表面张力降低到一定程度，这种油漂在水面的现象就会逆转，即变成水膜漂浮在油面上。这种不寻常现象的出现奠定了近年最新开发而成的灭油火水成膜灭火剂的基础。这种水成膜泡沫灭火剂就是依靠灭火液在油面形成水膜面具有快速、彻底的灭火效能，因此这种灭火剂已经在国内外广泛使用。

如果表面张力很低的水溶液被注入开采石油的油井中，即可渗入岩层或沙层的表面，将油排挤出来提高采油量。

氟碳表面活性剂这种降低液体表面张力的作用应用到涂料中，即可使涂料有很好的流平性，也就是涂料表面显得更为平整，就能大大增加涂料的牢度。由于氟碳表面活性剂的分子能迁移至涂料的表面，使涂料具有优良的耐气候性能，能抵抗风吹雨打，从而延长了涂料的使用寿命。很多在沿海地区建造的大桥，使用了氟碳材料，使涂刷在人桥上的涂料（油漆）能防止有强腐蚀性的潮湿海风的腐蚀。

由于氟碳表面活性剂能大幅度降低水溶液的表面张力，也就大大增加了水溶液的渗透性，这种功能用于农药，便可以使农药更快、更有效地杀灭虫害，其结果是增强了药效，而降低了农药的使用最，为提高果蔬食用的安全性提供了重要的保证。

还有一种氟碳材料一直在保护着人们的身体健康。在电镀工业中，电镀过程会不断产生致癌的铬酸雾，严重污染环境，危害人们健康。为解决这一问题，曾经有人在电解槽中放入洗衣粉，以产生一层泡沫覆盖在电解槽表面，不让铬酸雾跑出来。可是由于电镀过程是强氧化的化学过程，电解槽中还有极强的酸液存在，洗衣粉很快就被氧化分解，致使表面的泡沫层很快消失，酸雾又继续跑出来。自从出现了既不怕酸、又不怕氧化作用的氟碳材料，问题很快就得到解决。只要将极少量的氟碳材料加入电解槽中，即可在槽面长时间地保持一层密实的泡沫层，阻止有毒酸雾跑出来。

含氟药物有很好的治病功效，氟碳高分子材料在各种工业领域和生活领域得到广泛的应用。

凡此种种，都源自氟原子的电负性，以及其原子正合适的大小尺寸。科技工作者正是从氟原子这一不同于其他原子的特点出发，经过不断地研究开发，才有今天氟碳材料在各方面的广泛应用。科技界对氟碳材料的研究开发从未停止，一方面是深入、扩大其应用，揭示尚未了解的奥秘，同时又不断去克服可能的不利因素，使氟碳材料不断为人类作出更多的贡献。