聚四氟乙烯其超強(qiáng)的性能主要取決于它的化學(xué)結(jié)構(gòu),在它的結(jié)構(gòu)中,只有碳碳鍵和氟碳鍵。我們知道碳碳鍵很強(qiáng),氟碳鍵則更強(qiáng),是已知的最強(qiáng)鍵,確保了氟碳化合物的穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性我們可以擴(kuò)展用到其他地方,比如表面活性劑
我們知道,含碳表面活性劑之所以能體現(xiàn)出超低的表面張力,乃是因?yàn)榧谆谋砻鎻埩Τ停袡C(jī)硅表面活性劑的表面張力更低,實(shí)際是因?yàn)楣柩蹑I的柔韌性,所以能將更多的甲基朝向外面。所以,有機(jī)硅的性能并沒有起到革命性的提升。
而含氟表面活性劑完全不一樣,氟是電負(fù)性最強(qiáng)的元素,電子在氟化合物的腦子里,就是“你的就是我的,我的還是我的”,使得氟原子非常難以被極化,氟碳鏈極性比碳?xì)滏溞?。因此,含氟表面活性劑各分子之間的范德華力很弱,這使得它的表面張力尤其低。一般含碳表面活性劑的表面張力達(dá)到30,有機(jī)硅最低可以達(dá)到21,而含氟表面活性劑最低可以達(dá)到15。
1949年,美國(guó)3M公司合成了一種新型化合物:全氟辛基磺酸(PFOS),并用于他們的品牌:斯科奇嘉德防油防水劑(Scotchgard),一時(shí)間紅遍全美。使用了Scotchgard防水劑的服裝表面可以產(chǎn)生“荷葉效應(yīng)”,不沾水也不沾油,水滴或者油滴在處理后的服裝上面,就好像露珠在荷葉上一樣。從此含氟表面活性劑開始成為各個(gè)追求創(chuàng)新的化學(xué)公司研發(fā)的焦點(diǎn)。
1999年,美國(guó)環(huán)境保護(hù)署開始對(duì)PFOS的毒性展開調(diào)查,原來,這些含氟表面活性劑持久性極強(qiáng),是最難分解的有機(jī)污染物之一,在濃硫酸中煮一小時(shí)也不分解。它們很容易在動(dòng)物體內(nèi)沉積,據(jù)美國(guó)環(huán)保署、歐洲、日本及我國(guó)研究機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果表明:PFOS及其衍生物通過呼吸道吸入和飲用水、食物的攝入等途徑,而很難被生物體排出,尤其最終富集于人體、生物體中的血、肝、腎、腦中??磥硖€(wěn)定的東西也不好啊。
2000年,3M公司和幾家美國(guó)公司宣布停產(chǎn)PFOS、PFOA等含氟產(chǎn)品,現(xiàn)在這些含氟類產(chǎn)品還在世界范圍內(nèi)生產(chǎn),主要生產(chǎn)地是咱們中國(guó)。

【歐美發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)在似乎有點(diǎn)精神過敏,凡是有可能對(duì)人體產(chǎn)生傷害的,一律禁止。這是審慎的態(tài)度還是喪失了一些發(fā)展機(jī)會(huì),值得思考。】
看起來氟化工的名聲不太好,雖然有很多的新發(fā)明,但是幾乎是出來一個(gè)被槍斃一個(gè),氟利昂、PFOS姑且不論,就連不粘鍋也受到了質(zhì)疑。這其中有一些是誤解,有一些是真正對(duì)環(huán)境的破壞。我要說,這是人類發(fā)展的必經(jīng)階段,還是那句話,我們不可能回到過去了,發(fā)展中遇到的問題只能用繼續(xù)發(fā)展來解決。當(dāng)然,總結(jié)過往的經(jīng)驗(yàn)是必要的。
其實(shí),氟化學(xué)品已經(jīng)在更多的領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用呢,它們就在我們身邊。

【新能源汽車的出現(xiàn)對(duì)鋰電池提出了更高的要求,六氟磷酸鋰電解液目前很火爆?!?

【氟西汀,又一種含氟藥物,用于治療抑郁癥。】
我國(guó)的氟化工在過去十幾年里發(fā)展非常迅速,產(chǎn)品產(chǎn)能已經(jīng)超過600萬噸/年,產(chǎn)量占全球近55%,銷售額占全球約33%。但是問題也很大,一方面出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩,氟化氫和氟化鋁等產(chǎn)品表觀消費(fèi)量甚至不足產(chǎn)能規(guī)模的一半;另一方面,我國(guó)的氟化工還是聚焦在生產(chǎn)低端的基礎(chǔ)原材料,高端新興產(chǎn)品匱乏,因此附加值不高;更潛在的危機(jī)是,發(fā)達(dá)國(guó)家禁止生產(chǎn)的氟化學(xué)品,我們?nèi)匀辉诶^續(xù)生產(chǎn),相關(guān)法律法規(guī)嚴(yán)重跟不上,因?yàn)槲覀冎?,這些產(chǎn)品是遲早要被禁用的。
我國(guó)的氟化工發(fā)展如此迅速,主要是依托我國(guó)浙江省的螢石資源,前面我們提到過這個(gè)段子:“世界螢石在中國(guó),中國(guó)螢石在浙江,浙江螢石在金華,金華螢石在武義。”
現(xiàn)在我們認(rèn)識(shí)到,正是這些“似乎”隨處可見的螢石資源,導(dǎo)致我們的氟化工項(xiàng)目蜂擁而上,造成了產(chǎn)能過剩。我們還發(fā)現(xiàn),全球范圍內(nèi),螢石是一種稀缺資源,一些發(fā)達(dá)國(guó)家早已停止開采螢石礦。所幸的是,現(xiàn)在浙江省已經(jīng)禁止開采螢石礦。
我們希望,我們的開發(fā)是一種有序的健康的發(fā)展。雖說市場(chǎng)是個(gè)好東西,可以自由調(diào)控。但是,新建設(shè)-市場(chǎng)淘汰-再建設(shè),這個(gè)過程中又有多少的資源浪費(fèi)呢?
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