CF4  (圖片取自維基百科

石油的最初產物,基本上都是以碳原子為中心,

藉由碳原子的4個自由基與其他4個原子或原子團結合,

而其中存在最多的又以碳-氫(C-H)為最。

潤滑油的組成是以提煉原油產出基礎油在添加各種功能添加繼而成。

基礎油即為以碳-氫(C-H)鍵結之基本組成。

前面提過潤滑脂為基礎油與皂化劑、添加劑組合而成,

所以我們使用的潤滑脂之基本組成大致上是以碳-氫(C-H)鍵結之多分子。

 

在有機化學裡絕大部分都是在探討碳(C)這個原子與其他原子或原子團結合產生之衍生物。

原油的結構基本上就是一長串的碳原子周圍結合氫(H)原子或其他原子。

在提煉基礎油時為純化氫原子,故使用加入氫氣的方法趕走其他非氫原子。

 

接著進入本文要討論之主題---全氟化潤滑脂

顧名思義,全氟化亦即將全部的氫原子改以氟原子取代。

那為何要如此作呢?

 

在化學週期表中氟(F)原子之原子序為7,

其代表意義為原子核周圍有7個電子,為滿足八隅體氟原子極易得到1個電子,

故其電子價為-1價。

當-1價之氟原子與提供1個電子之碳原子結合時即形成穩定之八隅體結構。

 

氫(H)原子原子序為1,電子價為+1價,可以提供1個電子與其他原子結合。

當氫原子的1個電子與提供1個電子之碳原子結合時也可形成穩定之分子。

 

這時我們要來比較C-F與C-H之鍵結強度

 

 

C-F

C-H

結構

八隅體

非八隅體

鍵結力名稱

共價鍵

離子鍵

鍵結強度

相對弱

 

由以上分析,基礎油中之C-H如改以C-F取代,所得之產物具有較穩定之特性。在實際應用上也證明C-F化合物具有較優之以下特性。

  1. 耐高溫。
  2. 熱穩定。
  3. 耐剪切力。
  4. 機械穩定。
  5. 低揮發、蒸發。

 Teflon.jpg   圖片引用自(3dchem.com)

再則,全氟化潤滑脂是以PFAE(Perfluoro Alkyl ethylene)為基礎油,以PTFE(Poly-tetra-fluoro-ethene)聚四氟乙烯(Teflon® 鐵氟龍)為皂化劑調和而成之特殊潤滑脂。市面上也有以PTFE當皂化劑搭配礦物油或PAO合成油調製潤滑脂,此潤滑脂不可以歸類為全氟化潤滑脂。如果你需要的是全氟化潤滑脂,要特別留意。

 

全氟化潤滑脂通常應用在以下工作環境:

 

  1. 無隔熱之高溫爐。
  2. 真空幫浦。
  3. 無塵室。
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