Polytetrafluoroetileen (PTFE) is 'n koolstof- en fluoor polimeer. Hierdie materiaal het die bekendste naam: Teflon.
Eienskappe van PTFE sluit in:
Uitstekende meganiese eienskappe (<1%)
Chemiese traagheidsweerstand teen korrosie
Hitte weerstand
Laagste wrywingskoëffisiënte
Nie -stok -eienskappe (weerstaan deurlopende hoë temperature van 500 ° F (260 ° C))
Dra weerstand
Hoë smeltpunt
Die uitstekende eienskappe van PTFE gee dit 'n wye verskeidenheid toepassings, en dit word meestal gebruik as 'n kleefvrye deklaag vir kookgerei. PTFE se beter slytweerstand kan dit met verskillende materiale gekombineer word deur middel van emulsie-polimerisasie of suspensie-polimerisasieverwerking om hoë termiese weerstandige nywerheidsprodukte te vorm met uitstekende meganiese eienskappe, soos draadisolasie, voedselgraad-vervoerbande, buigsame kleefmiddels, ens.
![2]()
Polytetrafluoroetileen is in 1938 ontdek. Dit is oorspronklik ontdek deur die Amerikaanse chemikus Roy J. Plunkett (1910–1994) toe hy probeer het om 'n nuwe koelmiddel vir koolstof en fluoor te maak. Mense sou destyds nie aan hierdie gewone produk gedink het nie. Vreemde katalisators sal elke aspek van die wêreld beïnvloed.
In 1941 het DuPont 'n patent vir hierdie produk verkry en in 1944 'n handelsmerk onder die naam 'Teflon ' geregistreer.
Deesdae word polytetrafluoroetileen wyd gebruik in baie produksiegebiede en lewe. In die spysenieringsbedryf word PTFE -bedekte kookgerei wyd gebruik; In die klerebedryf gebruik top-koudvaste klere van handelsmerke soos Helikon en Karinthia almal PTFE as die deklaag of die buitenste laag. , om die vermoë te bereik om die ernstige koue van -30 ° C te weerstaan; In die militêre veld word PTFE -materiale met 'n lae verlies, uitstekende diëlektriese eienskappe, goeie konsekwentheid, stabiele chemiese eienskappe en byna geen vogabsorpsie wyd gebruik in radarradarpanele met 'n hoë radiofrekwensie nie. In die mediese veld word PTFE -materiale ook wyd gebruik in kunsmatige liggaamsdele.
![3]()
Ptfe staan vir polytetrafluoroetileen, die chemiese term vir die polimeer (C2F4) n.
Hierdie materiaal verwys gewoonlik na enige handelsmerk PTFE -sintetiese fluoropolymeer. Die belangrikste kenmerke van polytetrafluoroetileen is soos volg:
Maksimum werkingstemperatuur (° F /° C): 500/260
Treksterkte by Break (PSI): 4,000
Diëlektriese konstante (kV/mil): 3.7
Proporsie: 2.16
Verlenging by pouse: 350%
Shore D Hardheid: 54
Die wyd gebruikte PTFE -polytetrafluoroetileen sintetiese fluoropolymeer met bogenoemde eienskappe het al talle handelsmerke, die belangrikste handelsmerke is soos volg:
![4]()
Polytetrafluoroetileen is 'n lineêre polimeer wat bestaan uit koolstof (C) en fluoor (F) atome, met die chemiese formule (C2F4) N, waar N die aantal monomeereenhede is.
Die struktuur van PTFE kan uitgedruk word as: -CF2-CF2-CF2-CF2-
Die lang ketting van PTFE -molekules bestaan uit koolstofatome, wat elk aan twee fluooratome gekoppel is.
Fluooratome bedek amper die oppervlak van die koolstofatome van die spiraalpolimeerketting. Die koolstofatome vorm die hoofketting van die polimeerketting. Die fluooratome vorm 'n skildagtige struktuur rondom die koolstofatome, wat die interne koolstofatome goed beskerm.
Hierdie unieke rangskikking van atome gee PTFE sy besonderse eienskappe. Hierdie molekulêre struktuur dra by tot die ongeëwenaarde fisiese en chemiese eienskappe van PTFE.
Wat is die Teflon -materiaal?
Teflon is 'n termoplastiese fluoropolymeer, en Teflon -akroniem is PTFE (polytetrafluoroetileen).
Teflon is 'n handelsmerk van chemours, maar PTFE kan ook by ander ondernemings as Chemours gekoop word.
Teflon is 'n gewilde materiaal vanweë die lae wrywing, hoë temperatuurweerstand en chemiese weerstand.
Natuurlik is Teflon 'n polimeermateriaal wat van tetrafluoroetileen gepolimeriseer is en is 'n soort geperfluorineerde materiaal. Die chemiese naam is polytetrafluoroetileen (PTFE).
Teflon -chemiese struktuur is baie uniek. Die molekulêre struktuur is dat F (fluooratome) alle H (waterstofatome) op die C -ketting vervang. Aangesien die radius van die fluooratoom baie groter is as die radius van die koolstofatoom, is die afstoting tussen atome baie groot, en dit sal nie van waterstofatome hou nie, kan hulle in 'n vlak gerangskik word, sodat die fluooratome byna spiraal tot die koolstofatome kan omhul, sodat die buitewêreld slegs in kontak kan kom met die relatiewe inerte fluoratoom.
Met 'n sterk fluoor -atoomversperring is die Teflon -polimeerstruktuur relatief stabiel in vergelyking met ander materiale.
![11]()
PTFE is 'n polimeer gepolimeriseer uit tetrafluoro -etileen monomeer. Dit is 'n deursigtige of ondeursigtige was soortgelyk aan PE. Die digtheid daarvan is 2,2 g/cm3 en die waterabsorpsietempo is minder as 0,01%.
Die chemiese struktuur van PTFE -polimeer is soortgelyk aan dié van PE, behalwe dat alle waterstofatome in poliëtileen deur fluooratome vervang word. As gevolg van die hoë bindingsenergie en stabiele werkverrigting van die CF -binding, het dit uitstekende chemiese korrosie -weerstand en kan dit alle sterk sure (insluitend Aqua Regia) weerstaan, behalwe gesmelte alkali -metale, oksiderende media en natriumhidroksied bo 300 ° C. Sowel as die gevolge van sterk oksidante, verminderende middels en verskillende organiese oplosmiddels.
Die F -atoom in die PTFE -molekule is simmetries, en die twee elemente in die CF -binding is kovalent gebind. Daar is geen gratis elektrone in die molekule nie, wat die hele molekule neutraal maak. Daarom het dit uitstekende diëlektriese eienskappe, en die elektriese isolasie daarvan word nie beïnvloed deur die invloed van die omgewing en frekwensie nie.
Teflon fisiese eienskappe
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Die volumeweerstand daarvan is groter as 1017, die diëlektriese verlies is klein, die afbreekspanning is hoog, die boogweerstand is goed, en dit kan in 'n elektriese omgewing van 250 ° C werk. Aangesien daar geen waterstofbindings in die PTFE-molekulêre struktuur is nie, is die struktuur simmetries, dus is die kristallisasie daarvan die mate van kristallisasie baie hoog (oor die algemeen is die kristaliniteit 55%~ 75%, soms so hoog as 94%), wat PTFE buitengewoon hittebestand maak. Die smelttemperatuur is 324C, die ontbindingstemperatuur is 415 ° C, en die maksimum gebruikstemperatuur is 250 ° C. Dit is bros, die temperatuur is -190 ° C, en die temperatuur van die hittevervorming (onder 0,46 MPA -toestande) is 120C.
Teflon -materiaal het goeie meganiese eienskappe. Die treksterkte is 21 ~ 28MPA, buigsterkte is 11 ~ 14MPA, verlenging is 250%~ 300%, en die dinamiese en statiese wrywingskoëffisiënte teen staal is beide 0,04, wat beter is as nylon, polyformaldehyde en poliëtileen. Die koëffisiënt van wrywing van koel plastiek is klein.
Suiwer PTFE het 'n lae sterkte, swak slytweerstand en swak kruipweerstand. Dit is gewoonlik nodig om 'n paar anorganiese deeltjies by die PTFE -polimeer te voeg, soos grafiet, disulfiedgroep, aluminiumoksied, glasvesel, koolstofvesel, ens. Om die meganiese eienskappe daarvan te verbeter. , en kan ook uitgebrei word deur saam te werk met ander polimere soos polifenylase (PHB), polifenileen sulfied (PFS), poliëtileenglikol (PEEK), poliëtileen/propyleen -kopolymeer (PFEP), ens. Sy dempingstemperatuurbereik, wat die weerstand teen variasie verbeter.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Die vervaardigingsproses gebruik chloroform as grondstof, gebruik watervrye hidrofluoorsuur om chloroform te fluorineer, die reaksietemperatuur is bo 65 ° C, gebruik antimoon pentachloried as 'n katalisator en gebruik uiteindelik termiese krake om tetrafluoroethylene te produseer.
Aokai word geproduseer met behulp van suspensie -polimerisasie of emulsie -polimerisasie.
Bereiding van monomeer tetrafluoroetileen
Industrieel word chloroform as grondstof gebruik, watervrye hidrofluorsuur word gebruik om chloroform te fluorineer, die reaksietemperatuur is bo 65 ° C, antimoon -pentachloried word as katalisator gebruik, en uiteindelik word tetrafluoro -etileen geproduseer deur termiese krake. Tetrafluoroetileen kan ook geproduseer word deur sink met tetrafluorodichloorethaan by hoë temperature te reageer.
Bereiding van polytetrafluoroetileen
In 'n emalje- of vlekvrye staal polimerisasie -ketel word water gebruik as die medium, kaliumpersulfaat word gebruik as die inisieerder. Perfluorokarboksielsuur ammoniumsout word gebruik as die dispersant, word fluorokoolstof gebruik as die stabilisator en tetrafluoro -etileen word redox gepolimeriseer om fyn powdered polethylene te verkry. Tetrafluoroetileen.
Voeg verskillende bymiddels by die reaksiesketel, en die tetrafluoroetileenmonomeer kom in die polimerisasie -ketel in die gasfase. Pas die temperatuur in die ketel aan tot 25 ° C, en voeg dan 'n sekere hoeveelheid aktiveerder (natriummetabisulfiet) by om polimerisasie deur 'n redoksstelsel te begin. Tydens die polimerisasieproses word monomere voortdurend bygevoeg, en die polimerisasiedruk word gehandhaaf op 0,49 ~ 0,78MPa. Die verspreiding wat na polimerisasie verkry is, word verdun tot 'n sekere konsentrasie met water, en die temperatuur word aangepas tot 15 ~ 20ºC. Na samevoeging met meganiese roering, word dit met water gewas en gedroog, dit wil sê, hierdie produk word verkry as fyn korrelhars.
Teflon-deklaag self is veilig: Teflon-materiaal self is nie-giftig, sal nie ontbind nie en sal nie gesondheidsgevare veroorsaak nie. Dit is waarskynlik omdat die molekulêre struktuur basies onoplosbaar is in regte chemikalieë, wat nog te sê deur die menslike liggaam verteer en opgeneem word.
Lees meer oor Teflon Safety
Wat word PTFE vir？ gebruik
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
Die unieke eienskappe van PTFE maak dit wyd gebruik in industriële en mariene bedrywighede soos chemiese industrie, petroleum, tekstiel, voedsel, papiervervaardiging, medisyne, elektronika en masjinerie.
Toepassing van polytetrafluoroetileen (PTFE) in anti-korrosie-eienskappe:
As gevolg van die defekte in korrosieweerstand van rubber, glas, metaallegerings en ander materiale, is dit moeilik om aan die harde omgewing te voldoen waar temperatuur, druk en chemiese media saam bestaan, en die gevolglike verliese is baie kommerwekkend. Terwyl PTFE-materiaal uitstekende korrosie-weerstand het, gebruik polytetrafluoroetileen die belangrikste korrosie-weerstandige materiale in petroleum-, chemiese, tekstiel- en ander nywerhede.
Spesifieke toepassings sluit in: afleweringspype, uitlaatpype, stoompype vir die vervoer van korrosiewe gasse, hoëdruk-oliepype vir rolmeulens, hoë, medium en lae drukpype vir vliegtuie-hidrouliese stelsels en koue persstelsels, distillasietorings, hitteruilers, ketels, torings en tenks. Die werkverrigting van chemiese toerusting seëls soos voerings en kleppe het 'n groot invloed op die doeltreffendheid en werkverrigting van die hele masjien en toerusting. PTFE-materiaal het die kenmerke van korrosie-weerstand, verouderingsweerstand, lae wrywingskoëffisiënt en nie-gekorrelheid, wye temperatuurbereik en goeie elastisiteit, wat dit baie geskik maak vir die vervaardiging van seëls met 'n hoë vereistes vir korrosie-weerstand en werktemperature bo 100 °. Soos seëls vir gegroefde flense van masjiene, warmtewisselaars, hoëdrukvate, vaartuie met groot deursnee, kleppe en pompe, seëls vir glasreaksiepotte, plat flense, groot deursnee-flense, skagte, suierstawe, klepstawe, wurmgatpompe, das seëls, ens.
2.Die lae wrywingprestasie van polytetrafluoroetileen (PTFE) word in lastoepassings gebruik.
Die wrywing dele van sommige toerusting is nie geskik vir smering nie, soos in situasies waar smeervet deur oplosmiddels opgelos sal word en ondoeltreffend word, of in papiervervaardiging, farmaseutiese produkte, voedsel, tekstiele, ens. Produkte in die industriële veld moet smeer-oliebesoedeling vermy, wat gevulde PTFE-materiale maak. Dit is omdat die wrywingskoëffisiënt van hierdie materiaal die laagste is onder bekende vaste materiale. Die spesifieke gebruik daarvan sluit in laers vir chemiese toerusting, papiervervaardigingsmasjinerie en landboumasjinerie, as suierringe, masjiengereedskaprelings en geleidingsringe. Dit word wyd gebruik in siviele bouprojekte as ondersteuningsglybane vir brûe, dakke van die tonnelstaalstruktuur, groot chemiese pypleidings en opgaartenks. Blokke, sowel as gebruik as brugondersteunings en brugdraaie, ens.
3. Toepassings van polytetrafluoroetileen (PTFE) in elektroniese en elektriese toepassings.
Die inherente lae verlies en klein diëlektriese konstante van PTFE -materiale kan dit in geëmailleerde drade gemaak word vir gebruik in mikro -motors, termokoppels, beheertoestelle, ens., PTFE -elektriese isolasiefilm Dit is 'n ideale isolerende materiaal vir vervaardigingskapasitors, radio -isolerende voerings, geïsoleerde kabels, motors en transformators. Dit is ook een van die onontbeerlike materiale vir industriële elektroniese komponente soos lugvaart en lugvaart. Die gebruik van fluoorplastiekfilms het 'n hoë deurlaatbaarheid van suurstof en 'n hoë deurlaatbaarheid van waterdamp. Hierdie selektiewe deurlaatbaarheid van klein deurlaatbaarheid kan gebruik word om suurstofsensors te vervaardig. Die eienskappe van fluoroplastiek wat polêre ladingafwyking onder hoë temperatuur en hoë druk veroorsaak, kan gebruik word om mikrofone, luidsprekers, onderdele op robotte, ens. Te vervaardig, en die lae breking daarvan kan gebruik word. Die eienskappe van hoë doeltreffendheid kan optiese vesels maak.
4. Toepassing van polytetrafluoroetileen (PTFE) in mediese medisyne.
Die uitgebreide PTFE -materiaal is suiwer inert en het baie sterk biologiese aanpasbaarheid. Dit sal nie deur die liggaam verwerping veroorsaak nie en het geen fisiologiese newe -effekte op die menslike liggaam nie. Dit kan volgens enige metode gesteriliseer word. Die mikroporeuse struktuur maak dit moontlik om in 'n verskeidenheid rehabilitasie -oplossings te gebruik, insluitend kunsmatige bloedvate en kolle vir sagteweefselregenerasie en chirurgiese hegtings vir vaskulêre, hart-, algemene en ortopediese operasies.
5. Toepassing van anti-stick-eienskappe van polytetrafluoroetileen (PTFE).
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
PTFE -materiaal het die kleinste oppervlakspanning onder soliede materiale en hou nie by enige stof nie. Dit het ook die kenmerke van hoë en lae temperatuurweerstand en chemiese traagheid, wat dit geskik maak vir toepassings soos vervaardiging. Nie-uitsteekpanne word wyd gebruik in toepassings teen stokke. Die anti-kleefproses bevat hoofsaaklik twee soorte: die installering van die PTFE-vel op die substraat en die plasing van die PTFE -deklaag of vernis saamgestel met glas op die substraat deur hittekrimping.
Kom meer te wete oor PTFE -bedekkings
Alhoewel PTFE -materiale nog steeds die probleem met 'n groot probleem met sweiswerk het, met die bevordering van tegnologie, sal nuwe sintese -metodes binnekort die pynpunte van PTFE oplos en PTFE op 'n groter verskeidenheid velde toepas.
