Politetrafluoretileen (PTFE) is 'n koolstof- en fluoorpolimeer. Hierdie materiaal het die bekendste naam: Teflon.
Eienskappe van PTFE sluit in:
Uitstekende meganiese eienskappe (<1%)
Chemiese traagheid weerstand teen korrosie
Hitte weerstand
Laagste wrywingskoëffisiënte
Kleefvrye eienskappe (weerstaan voortdurende hoë temperature van 500°f (260°c))
Dra weerstand
Hoë smeltpunt
Die uitstekende eienskappe van PTFE gee dit 'n wye reeks toepassings, en dit word die meeste gebruik as 'n kleefvrye laag vir kookware. PTFE se beter slytasieweerstand laat dit toe om deur emulsiepolimerisasie of suspensiepolimerisasieverwerking met verskeie materiale gekombineer te word om hoë termiese weerstandbiedende industriële produkte met uitstekende meganiese eienskappe te vorm, soos draadisolasie, voedselgraad vervoerbande, buigsame kleefwerende stowwe, ens.
![2]()
Politetrafluoretileen is in 1938 ontdek. Dit is oorspronklik deur die Amerikaanse chemikus Roy J. Plunkett (1910–1994) ontdek toe hy probeer het om 'n nuwe koolstof- en fluoorsamestelling koelmiddel 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 politetrafluoretileen wyd gebruik in baie velde van produksie en lewe. In die spysenieringsbedryf word PTFE-bedekte kookware wyd gebruik; in die klerebedryf gebruik top kouebestande klere van handelsmerke soos HELIKON en Carinthia almal PTFE as die laag of buitenste laag. , om die vermoë te bereik om die erge koue van -30°C te weerstaan; in die militêre veld word PTFE-materiale met lae verlies, uitstekende diëlektriese eienskappe, goeie konsekwentheid, stabiele chemiese eienskappe en byna geen vogabsorpsie wyd gebruik in hoë radiofrekwensie radarpanele. In die mediese veld word PTFE-materiale ook wyd gebruik in kunsmatige liggaamsdele.
![3]()
PTFE staan vir polytetrafluoroethylene, die chemiese term vir die polimeer (C2F4)n.
Hierdie materiaal verwys gewoonlik na enige handelsmerk ptfe sintetiese fluoropolimeer. Die hoofkenmerke van politetrafluoretileen is soos volg:
Maksimum bedryfstemperatuur (°F /°C): 500/260
Treksterkte by breek (PSI): 4 000
Diëlektriese konstante (kV/mil): 3.7
Proporsie: 2,16
Verlenging by breek: 350%
Shore D-hardheid: 54
Die wyd gebruikte ptfe-polytetrafluoretileen sintetiese fluoropolimeer met bogenoemde eienskappe het reeds ontelbare handelsmerke, die belangrikste handelsmerke is soos volg:
![4]()
Politetrafluoretileen is 'n lineêre polimeer wat bestaan uit koolstof (C) en fluoor (F) atome, met die chemiese formule (C2F4)n, waar n die aantal monomeer eenhede 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 aan PTFE sy uitsonderlike eienskappe. Hierdie molekulêre struktuur dra by tot PTFE se ongeëwenaarde fisiese en chemiese eienskappe.
Wat is die Teflon-materiaal?
Teflon is 'n termoplastiese fluoropolimeer, en Teflon akroniem is PTFE (polytetrafluoroethylene).
Teflon is 'n handelsmerk van Chemours, maar PTFE kan ook by ander maatskappye as Chemours gekoop word.
Teflon is 'n gewilde materiaal vanweë sy lae wrywing, hoë temperatuurweerstand en chemiese weerstand.
Natuurlik is Teflon 'n polimeermateriaal wat uit tetrafluoretileen gepolimeer is en is 'n tipe geperfluoreerde materiaal. Die chemiese naam daarvan is polytetrafluoroethylene (PTFE).
Teflon chemiese struktuur is baie uniek. Die molekulêre struktuur is dat F (fluooratome) alle H (waterstofatome) op die C-ketting vervang. Terselfdertyd, omdat die radius van die fluoor-atoom baie groter is as die radius van die koolstofatoom, is die afstoting tussen atome baie groot, so dit sal nie Soos waterstofatome, kan hulle in 'n vlak gerangskik word, sodat die fluooratome amper spiraal opwaarts om die koolstofatome toe te draai, sodat die buitewêreld net met fluoratoom in aanraking kan kom.
Met 'n sterk fluoor-atoomversperring is die Teflon-polimeerstruktuur relatief stabiel in vergelyking met ander materiale.
![11]()
PTFE is 'n polimeer wat uit tetrafluoretileenmonomeer gepolimeriseer is. Dit is 'n deursigtige of ondeursigtige was soortgelyk aan PE. Sy digtheid is 2,2g/cm3 en sy 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 korrosiebestandheid en kan dit alle sterk sure (insluitend aqua regia) weerstaan behalwe gesmelte alkalimetale, oksiderende media en natriumhidroksied bo 300°C. Sowel as die effekte van sterk oksidante, reduseermiddels en verskeie 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 vrye 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 omgewing en frekwensie nie.
Teflon Fisiese Eienskappe
![512d5f3d-ff78-42ae-94a2-cbe31e9b4dda]()
Sy volumeweerstand is groter as 1017, sy diëlektriese verlies is klein, sy afbreekspanning is hoog, sy boogweerstand is goed, en dit kan in 'n elektriese omgewing van 250°C werk. Omdat daar geen waterstofbindings in die PTFE-molekulêre struktuur is nie, is die struktuur simmetries, dus die kristallisasie daarvan Die graad van kristallisasie is baie hoog (oor die algemeen is die kristalliniteit 55%~75%, soms so hoog as 94%), wat PTFE uiters hittebestand maak. Sy smelttemperatuur is 324C, sy ontbindingstemperatuur is 415°C, en sy maksimum gebruikstemperatuur is 250°C. Dit is bros Die temperatuur is -190°C, en die hittevervormingstemperatuur (onder 0.46MPa toestande) is 120C.
Teflon materiaal het goeie meganiese eienskappe. Sy treksterkte is 21~28MPa, buigsterkte is 11~14MPa, verlenging is 250%~300%, en sy dinamiese en statiese wrywingskoëffisiënte teen staal is beide 0.04, wat beter is as nylon, poliformaldehied en poliëtileen. Die wrywingskoëffisiënt van koel plastiek is klein.
Suiwer PTFE het lae sterkte, swak slytasieweerstand en swak kruipweerstand. Dit is gewoonlik nodig om sommige 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 polifenilase (PHB), polifenileensulfied (PFS), poliëtileenglikol (PEEK), poliëtileen/propileen kopolimeer (PFEP), ens. sy dempende temperatuurreeks, wat sy weerstand teen veranderlikheid verbeter.
![c4a261ee-9d7a-40cb-a84e-357d7ac5cda2]()
Die vervaardigingsproses gebruik chloroform as grondstof, gebruik watervrye fluoorsuur om chloroform te fluorineer, die reaksietemperatuur is bo 65ºC, gebruik antimoonpentachloried as 'n katalisator, en gebruik uiteindelik termiese kraking om tetrafluoretileen te produseer.
Aokai word vervaardig met behulp van suspensiepolimerisasie of emulsiepolimerisasie.
Voorbereiding van monomeer tetrafluoretileen
Industrieel word chloroform as grondstof gebruik, watervrye fluoorsuur word gebruik om chloroform te fluorineer, die reaksietemperatuur is bo 65ºC, antimoonpentachloried word as 'n katalisator gebruik, en uiteindelik word tetrafluoretileen deur termiese kraking geproduseer. Tetrafluoretileen kan ook geproduseer word deur sink te laat reageer met tetrafluorodichloretaan by hoë temperature.
Voorbereiding van politetrafluoretileen
In 'n emalje of vlekvrye staal polimerisasie ketel word water as die medium gebruik, kaliumpersulfaat word as die inisieerder gebruik, perfluorokarboksielsuur ammoniumsout word as die dispergeermiddel gebruik, fluorkoolstof word as die stabiliseerder gebruik en tetrafluoretileen word redoks gepolimeriseer om fyn poeier poliëtileen te verkry. Tetrafluoretileen.
Voeg verskeie bymiddels by die reaksieketel, en die tetrafluoretileenmonomeer gaan die polimerisasieketel in die gasfase binne. Verstel die temperatuur in die ketel na 25°C, voeg dan 'n sekere hoeveelheid aktiveerder (natriummetabisulfiet) by om polimerisasie deur 'n redoksstelsel te inisieer. Tydens die polimerisasieproses word monomere voortdurend bygevoeg, en die polimerisasiedruk word op 0.49~0.78MPa gehandhaaf. Die dispersie wat na polimerisasie verkry word, word tot 'n sekere konsentrasie met water verdun, en die temperatuur word aangepas na 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-bedekking self is veilig: Teflon-materiaal self is nie-giftig, sal nie ontbind nie en sal nie gesondheidsgevare veroorsaak nie. Dit is waarskynlik omdat sy molekulêre struktuur basies onoplosbaar is in regte chemikalieë, wat nog te sê verteer en deur die menslike liggaam geabsorbeer word.
Kom meer te wete oor Teflon-veiligheid
Waarvoor word PTFE 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 politetrafluoretileen (PTFE) in anti-roes eienskappe:
As gevolg van die gebreke in korrosiebestandheid van rubber, glas, metaallegerings en ander materiale, is dit moeilik om die moeilike omgewing te ontmoet waar temperatuur, druk en chemiese media saam bestaan, en die gevolglike verliese is nogal kommerwekkend. Terwyl PTFE-materiaal uitstekende korrosiebestandheid het, gebruik politetrafluoretileen die belangrikste korrosiebestande materiale in petroleum-, chemiese, tekstiel- en ander nywerhede.
Spesifieke toepassings sluit in: afleweringspype, uitlaatpype, stoompype vir die vervoer van korrosiewe gasse, hoëdruk-oliepype vir walserye, hoë-, medium- en laedrukpype vir vliegtuighidrouliese stelsels en kouepersstelsels, distillasietorings, hitteruilers, ketels, torings en tenks. Die werkverrigting van chemiese toerusting seëls soos voerings en kleppe het 'n groot impak op die doeltreffendheid en werkverrigting van die hele masjien en toerusting. PTFE-materiaal het die kenmerke van korrosiebestandheid, verouderingsweerstand, lae wrywingskoëffisiënt en nie-kleefkragtigheid, wye temperatuurreeks en goeie elastisiteit, wat dit baie geskik maak vir die vervaardiging van seëls met hoë korrosiebestandheidsvereistes en bedryfstemperature bo 100°. Soos seëls vir gegroefde flense van masjiene, hitteruilers, hoëdrukvate, groot-deursnee-houers, kleppe en pompe, seëls vir glasreaksiepotte, plat flense, flense met groot deursnee, asse, suierstange, klepstawe, wurmratpompe, trekstangseëls, ens.
2.Die lae wrywing prestasie van politetrafluoroethyleen (PTFE) word gebruik in las toepassings.
Die wrywingsdele 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 smeeroliebesoedeling vermy, wat gevulde PTFE-materiale die mees ideale materiaal maak vir die smeer van olie-direkte (smeer)onderdele. Dit is omdat die wrywingskoëffisiënt van hierdie materiaal die laagste onder bekende vaste materiale is. Die spesifieke gebruike daarvan sluit in laers vir chemiese toerusting, papiervervaardigingsmasjinerie en landboumasjinerie, soos suierringe, masjiengereedskapgeleidingsrelings en leiringe. Hulle word wyd gebruik in siviele konstruksieprojekte as ondersteuningsglybane vir brûe, tonnelstaalstruktuur dakkappe, groot chemiese pypleidings en opgaartenks. Blokke, sowel as gebruik as brugstutte en brugswaaiers, ens.
3. Toepassings van politetrafluoroethylene (PTFE) in elektroniese en elektriese toepassings.
Die inherente lae verlies en klein diëlektriese konstante van PTFE-materiaal stel dit in staat om in geëmailleerde drade gemaak te word vir gebruik in mikromotors, termokoppels, beheertoestelle, ens., PTFE elektriese isolasiefilm Dit is 'n ideale isolasiemateriaal vir die vervaardiging van kapasitors, radio-isolerende voerings, geïsoleerde kabels, motors en transformators. Dit is ook een van die onmisbare materiale vir industriële elektroniese komponente soos lug- en ruimtevaart. Die gebruik van fluoorplastiekfilms het hoë deurlaatbaarheid vir suurstof en hoë deurlaatbaarheid vir 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 hul lae breking kan gebruik word. Die eienskappe van hoë doeltreffendheid kan optiese vesels maak.
4. Toepassing van politetrafluoretileen (PTFE) in mediese medisyne.
Die uitgebreide PTFE-materiaal is suiwer inert en het baie sterk biologiese aanpasbaarheid. Dit sal nie verwerping deur die liggaam veroorsaak nie en het geen fisiologiese newe-effekte op die menslike liggaam nie. Dit kan met enige metode gesteriliseer word. Die mikroporeuse struktuur maak dit moontlik vir gebruik in 'n verskeidenheid rehabilitasie-oplossings, insluitend kunsmatige bloedvate en kolle vir sagteweefselregenerasie en chirurgiese hechtings vir vaskulêre, hart-, algemene en ortopediese operasies.
5.Aanwending van kleefwerende eienskappe van politetrafluoretileen (PTFE).
![6317fdf3-a8d8-4046-be60-c2e8c646059d]()
PTFE-materiaal het die kleinste oppervlakspanning onder soliede materiale en kleef nie aan enige stof nie. Dit het ook die eienskappe van hoë en lae temperatuur weerstand en chemiese traagheid, wat dit geskik maak vir toepassings soos vervaardiging. Kleefvrye panne word wyd gebruik in kleefwerende toepassings. Die anti-kleefproses sluit hoofsaaklik twee tipes in: die installering van die PTFE-vel op die substraat en die plasing van die PTFE coating of vernis saamgestel met glas op die substraat deur hitte krimp.
Kom meer te wete oor PTFE-bedekkings
Alhoewel PTFE-materiale steeds die probleem van hoë moeilikheidsgraad in sweiswerk het, met die vooruitgang van tegnologie, sal nuwe sintesemetodes binnekort die pynpunte van PTFE oplos en PTFE op 'n groter verskeidenheid velde toepas.
