Politetrafloroetilen (PTFE) karbon və flüor polimeridir. Bu materialın ən tanış adı var: Teflon.
PTFE-nin xüsusiyyətlərinə aşağıdakılar daxildir:
Əla mexaniki xüsusiyyətlər (<1%)
Kimyəvi təsirsizliyə qarşı korroziyaya davamlılıq
İstilik müqaviməti
Ən aşağı sürtünmə əmsalları
Yapışmayan xüsusiyyətlər (500°f (260°c) davamlı yüksək temperaturlara dözür)
Aşınma müqaviməti
Yüksək ərimə nöqtəsi
PTFE-nin əla xassələri ona geniş tətbiq sahəsi verir və o, ən çox qablar üçün yapışmayan örtük kimi istifadə olunur. PTFE-nin daha yaxşı aşınma müqaviməti onu emulsiya polimerləşməsi və ya asqı polimerləşməsi ilə müxtəlif materiallarla birləşdirərək mükəmməl mexaniki xassələrə malik yüksək istilik davamlı sənaye məhsulları, məsələn, məftil izolyasiyası, qida dərəcəli konveyer kəmərləri, çevik yapışmayan parçalar və s.
PTFE nədir?
Politetrafloroetilen 1938-ci ildə kəşf edilmişdir. Onu ilk dəfə amerikalı kimyaçı Roy J. Plunkett (1910-1994) yeni karbon və flüor tərkibli soyuducu hazırlamağa çalışarkən kəşf etmişdir. O vaxt insanlar bu adi məhsul haqqında düşünməzdilər. Qəribə katalizatorlar dünyanın hər tərəfinə təsir edəcək.
1941-ci ildə DuPont bu məhsul üçün patent aldı və 1944-cü ildə 'Teflon' adı ilə ticarət nişanını qeydiyyata aldı.
Hal-hazırda politetrafloroetilen istehsalın və həyatın bir çox sahələrində geniş istifadə olunur. İctimai iaşə sənayesində PTFE örtüklü qablar geniş istifadə olunur; geyim sənayesində, HELIKON və Carinthia kimi markaların soyuq davamlı geyimlərinin hamısı örtük və ya xarici təbəqə kimi PTFE-dən istifadə edir. , -30°C şiddətli soyuğa tab gətirmək qabiliyyətinə nail olmaq üçün; hərbi sahədə yüksək radiotezlikli radar panellərində aşağı itki, əla dielektrik xassələri, yaxşı konsistensiyası, sabit kimyəvi xassələri və demək olar ki, heç bir nəm udmayan PTFE materialları geniş istifadə olunur. Tibb sahəsində PTFE materialları süni bədən hissələrində də geniş istifadə olunur.
PTFE nə deməkdir?
PTFE, polimer (C2F4)n üçün kimyəvi termin olan politetrafloroetilen deməkdir.
Bu material ümumiyyətlə hər hansı markalı ptfe sintetik floropolimerə aiddir. Politetrafloroetilenin əsas xüsusiyyətləri aşağıdakılardır:
Maksimum işləmə temperaturu (°F /°C): 500/260
Qırılmada Dartma Gücü (PSI): 4000
Dielektrik sabitliyi (kV/mil): 3.7
Nisbət: 2.16
Qırılma zamanı uzanma: 350%
Shore D Sərtlik: 54
Yuxarıda göstərilən xüsusiyyətlərə malik geniş istifadə olunan ptfe politetrafloroetilen sintetik floropolimeri artıq saysız-hesabsız markalara malikdir, əsas markalar aşağıdakılardır:
TEFLON®: Kimya
FLUON®: AGC Ltd
DYNEON®: 3M
POLYFLON: Daikin Industrial Co., Ltd.
ALGOFLON: Solvay Ltd.
PTFE Kimyəvi Quruluş
Politetrafloroetilen karbon (C) və flüor (F) atomlarından ibarət xətti polimerdir, kimyəvi formulu (C2F4)n, burada n monomer vahidlərinin sayıdır.
PTFE-nin strukturu aşağıdakı kimi ifadə edilə bilər: -CF2-CF2-CF2-CF2-
PTFE molekullarının uzun zənciri hər biri iki flüor atomu ilə əlaqəli olan karbon atomlarından ibarətdir.
Flüor atomları, demək olar ki, spiral polimer zəncirinin karbon atomlarının səthini əhatə edir. Karbon atomları polimer zəncirinin əsas zəncirini təşkil edir. Flüor atomları daxili karbon atomlarını yaxşı qoruyan karbon atomlarının ətrafında qalxanvari bir quruluş əmələ gətirir.
Atomların bu unikal düzülüşü PTFE-yə müstəsna xüsusiyyətləri verir. Bu molekulyar quruluş PTFE-nin misilsiz fiziki və kimyəvi xüsusiyyətlərinə kömək edir.
Teflon materialı nədir?
Teflon termoplastik flüoropolimerdir və Teflon qısaltması PTFE (politetrafloroetilen) dir.
Teflon Chemours-un ticarət nişanıdır, lakin PTFE Chemours-dan başqa şirkətlərdən də alına bilər.
Teflon, aşağı sürtünmə, yüksək temperatur müqaviməti və kimyəvi müqavimətinə görə məşhur bir materialdır.
Teflon PTFE-dir
Əlbəttə ki, Teflon tetrafloroetilendən polimerləşdirilmiş polimer materialdır və bir növ perftorlu materialdır. Onun kimyəvi adı politetrafloroetilendir (PTFE).
Teflon kimyəvi quruluşu çox unikaldır. Molekulyar quruluş F (ftor atomları) C zəncirindəki bütün H (hidrogen atomları) əvəz edir. Eyni zamanda, flüor atomunun radiusu karbon atomunun radiusundan çox böyük olduğu üçün atomlar arasındakı itələmə çox böyükdür, buna görə də hidrogen atomları kimi olmayacaq, onlar bir müstəvidə düzülə bilər, buna görə də flüor atomları karbon atomlarını bükmək üçün demək olar ki, spiral olur, belə ki, xarici dünya yalnız nisbi olaraq inert atomları ilə təmasda ola bilər.
Güclü flüor atomu maneəsi ilə Teflon polimer strukturu digər materiallarla müqayisədə nisbətən sabitdir.
Teflon xüsusiyyətləri
PTFE tetrafloroetilen monomerindən polimerləşdirilmiş polimerdir. PE-yə bənzər şəffaf və ya qeyri-şəffaf bir mumdur. Sıxlığı 2,2q/sm3, su udma dərəcəsi isə 0,01%-dən azdır.
PTFE polimerinin kimyəvi quruluşu PE-yə bənzəyir, yalnız polietilendəki bütün hidrogen atomları flüor atomları ilə əvəz olunur. Yüksək bağ enerjisi və CF bağının sabit performansı sayəsində o, əla kimyəvi korroziyaya davamlıdır və ərimiş qələvi metallar, oksidləşdirici mühit və 300°C-dən yuxarı olan natrium hidroksid istisna olmaqla, bütün güclü turşulara (o cümlədən aqua regia) tab gətirə bilir. Eləcə də güclü oksidləşdiricilərin, reduksiyaedicilərin və müxtəlif üzvi həlledicilərin təsiri.
PTFE molekulundakı F atomu simmetrikdir və CF bağındakı iki element kovalent bağlanır. Molekulda sərbəst elektronlar yoxdur, bu da bütün molekulu neytral edir. Buna görə də, əla dielektrik xüsusiyyətlərə malikdir və onun elektrik izolyasiyası ətraf mühitin və tezliyin təsirindən təsirlənmir.
Teflon Fiziki Xüsusiyyətləri
Onun həcm müqaviməti 1017-dən böyükdür, dielektrik itkisi kiçikdir, parçalanma gərginliyi yüksəkdir, qövs müqaviməti yaxşıdır və 250°C elektrik mühitində işləyə bilir. PTFE molekulyar strukturunda hidrogen bağları olmadığı üçün struktur simmetrikdir, ona görə də onun kristallaşması Kristallaşma dərəcəsi çox yüksəkdir (ümumiyyətlə kristallıq 55% ~ 75%, bəzən 94% yüksəkdir), bu da PTFE-ni son dərəcə istiliyə davamlı edir. Onun ərimə temperaturu 324°C, parçalanma temperaturu 415°C, maksimum istifadə temperaturu 250°C-dir. O, kövrəkdir Temperatur -190°C, istilik təhrif temperaturu (0,46MPa şəraitində) 120C-dir.
Teflon material yaxşı mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir. Onun dartılma gücü 21~28MPa, əyilmə gücü 11~14MPa, uzanma 250%~300%, poladla müqayisədə dinamik və statik sürtünmə əmsalları həm 0,04, həm də neylon, poliformaldehid və polietilendən daha yaxşıdır. Soyuq plastiklərin sürtünmə əmsalı kiçikdir.
Saf PTFE aşağı gücü, zəif aşınma müqaviməti və zəif sürünmə müqavimətinə malikdir. Adətən PTFE polimerinə mexaniki xüsusiyyətlərini yaxşılaşdırmaq üçün qrafit, disulfid qrupu, alüminium oksidi, şüşə lifi, karbon lifi və s. kimi bəzi qeyri-üzvi hissəciklər əlavə etmək lazımdır. , və həmçinin polifenilaz (PHB), polifenilen sulfid (PFS), polietilen qlikol (PEEK), polietilen/propilen sopolimer (PFEP) və s. kimi digər polimerlərlə əməkdaşlıq etməklə genişləndirilə bilər.
Teflon necə hazırlanır
İstehsal prosesi xammal kimi xloroformdan istifadə edir, xloroformu flüorlaşdırmaq üçün susuz hidrofluor turşusundan istifadə edir, reaksiya temperaturu 65ºC-dən yuxarıdır, katalizator kimi antimon pentakloriddən istifadə edir və nəhayət tetrafloroetilen istehsal etmək üçün termal krekinqdən istifadə edir.
Aokai süspansiyon polimerləşməsi və ya emulsiya polimerləşməsi ilə istehsal olunur.
Monomer tetrafloroetilenin hazırlanması
Sənayedə xammal kimi xloroformdan, xloroformu flüorlaşdırmaq üçün susuz hidrofluor turşusundan istifadə olunur, reaksiya temperaturu 65ºC-dən yuxarıdır, katalizator kimi sürmə pentakloriddən istifadə olunur və nəhayət, termik krekinqlə tetrafloroetilen istehsal olunur. Tetrafloroetilen sinkin tetraflorodixloroetanla yüksək temperaturda reaksiya verməsi yolu ilə də əldə edilə bilər.
Politetrafloroetilenin hazırlanması
Emal və ya paslanmayan poladdan polimerləşmə qazanında mühit kimi sudan, təşəbbüskar kimi kalium persulfatdan, dispersant kimi perfluorokarboksilik turşunun ammonium duzundan, stabilizator kimi flüorokarbondan, incə tozlu polietilen əldə etmək üçün redoks polimerləşdirilərək tetrafloroetilendən istifadə edilir. Tetrafloroetilen.
Reaksiya qazanına müxtəlif əlavələr əlavə edin və tetrafloroetilen monomeri qaz fazasında polimerləşmə qazanına daxil olur. Çaydandakı temperaturu 25°C-yə tənzimləyin, sonra redoks sistemi vasitəsilə polimerləşməni başlamaq üçün müəyyən miqdarda aktivator (natrium metabisulfit) əlavə edin. Polimerləşmə prosesi zamanı monomerlər davamlı olaraq əlavə edilir və polimerləşmə təzyiqi 0,49~0,78MPa səviyyəsində saxlanılır. Polimerləşmədən sonra əldə edilən dispersiya su ilə müəyyən bir konsentrasiyaya qədər seyreltilir və temperatur 15~20ºC-ə uyğunlaşdırılır. Mexanik qarışdırmaqla aqreqasiya edildikdən sonra su ilə yuyulur və qurudulur, yəni bu məhsul incə dənəvər qatran şəklində alınır.
Teflon təhlükəsizdirmi?
Teflon örtüyünün özü təhlükəsizdir: Teflon materialının özü zəhərli deyil, parçalanmayacaq və sağlamlığa təhlükə yaratmayacaq. Bu, çox güman ki, onun molekulyar quruluşunun insan orqanizmi tərəfindən həzm olunaraq udulması bir yana qalsın, əsl kimyəvi maddələrdə həll olunmur.
PTFE-nin unikal xüsusiyyətləri onu kimya sənayesi, neft, tekstil, qida, kağız istehsalı, tibb, elektronika və maşınqayırma kimi sənaye və dəniz əməliyyatlarında geniş istifadə edir.
Kauçuk, şüşə, metal ərintiləri və digər materialların korroziyaya davamlılıq qüsurlarına görə temperatur, təzyiq və kimyəvi mühitlərin bir arada mövcud olduğu sərt mühitə cavab vermək çətindir və nəticədə itkilər kifayət qədər həyəcanvericidir. PTFE materialı əla korroziyaya davamlılığa malik olsa da, politetrafloroetilen neft, kimya, tekstil və digər sənayelərdə əsas korroziyaya davamlı materiallardan istifadə edir.
Xüsusi tətbiqlərə aşağıdakılar daxildir: ötürmə boruları, işlənmiş borular, aşındırıcı qazların daşınması üçün buxar boruları, yayma dəyirmanları üçün yüksək təzyiqli neft boruları, təyyarələrin hidravlik sistemləri və soyuq pres sistemləri üçün yüksək, orta və aşağı təzyiqli borular, distillə qüllələri, istilik dəyişdiriciləri, çayniklər, qüllələr və çənlər. Astarlar və klapanlar kimi kimyəvi avadanlıqların möhürlərinin performansı bütün maşın və avadanlıqların səmərəliliyinə və işinə böyük təsir göstərir. PTFE materialı korroziyaya davamlılıq, qocalma müqaviməti, aşağı sürtünmə əmsalı və yapışmazlıq, geniş temperatur diapazonu və yaxşı elastiklik xüsusiyyətlərinə malikdir, bu da onu yüksək korroziyaya davamlılıq tələbləri və 100°-dən yuxarı işləmə temperaturu olan möhürlərin istehsalı üçün çox uyğun edir. Maşınların yivli flanşları, istilik dəyişdiriciləri, yüksək təzyiqli qablar, böyük diametrli qablar, klapanlar və nasoslar üçün möhürlər, şüşə reaksiya qabları üçün möhürlər, düz flanşlar, böyük diametrli flanşlar, vallar, piston çubuqları, klapan çubuqları, qurd dişli nasoslar, bağlayıcı möhürlər və s.
2.Politetrafloroetilenin (PTFE) aşağı sürtünmə performansı yük tətbiqlərində istifadə olunur.
Bəzi avadanlığın sürtünmə hissələri yağlama üçün uyğun deyil, məsələn, sürtkü yağının həlledicilər tərəfindən həll edilərək təsirsiz olacağı və ya kağız istehsalı, əczaçılıq, qida, toxuculuq və s. kimi vəziyyətlərdə. Sənaye sahəsindəki məhsullar sürtkü yağının çirklənməsinin qarşısını almalıdır, bu da doldurulmuş PTFE materiallarını (yağsız mexaniki yağlama materialları üçün ən ideal materialdır) hissələri. Çünki bu materialın sürtünmə əmsalı məlum bərk materiallar arasında ən aşağıdır. Xüsusi istifadə sahələrinə kimyəvi avadanlıqlar, kağızqayırma maşınları və kənd təsərrüfatı maşınları üçün rulmanlar, piston halqaları, dəzgahın bələdçi relsləri və bələdçi üzükləri daxildir. Onlar mülki tikinti layihələrində körpülər üçün dayaq sürüşmələri, tunel polad konstruksiyalı dam trussları, böyük kimyəvi boru kəmərləri və saxlama çənləri kimi geniş istifadə olunur. Bloklar, həmçinin körpü dayaqları və körpü dönərləri kimi istifadə olunur və s.
3.Politetrafloroetilenin (PTFE) elektron və elektrik tətbiqlərində tətbiqi.
PTFE materiallarının özünəməxsus aşağı itkisi və kiçik dielektrik davamlılığı onu mikro mühərriklərdə, termocütlərdə, idarəetmə cihazlarında və s., PTFE elektrik izolyasiya filmində istifadə üçün minalanmış məftillərə çevirməyə imkan verir. O, həmçinin aerokosmik və aerokosmik kimi sənaye elektron komponentləri üçün əvəzolunmaz materiallardan biridir. Flüor plastik filmlərinin istifadəsi oksigen üçün yüksək keçiriciliyə və su buxarına yüksək keçiriciliyə malikdir. Kiçik keçiriciliyin bu seçici keçiriciliyi oksigen sensorlarının istehsalı üçün istifadə edilə bilər. Yüksək temperatur və yüksək təzyiq altında qütb yükünün sapmasına səbəb olan flüoroplastiklərin xüsusiyyətlərindən mikrofonlar, dinamiklər, robotlar üzərində hissələri və s. istehsal etmək və onların aşağı refraksiyasından istifadə etmək olar. Yüksək səmərəliliyin xüsusiyyətləri optik lifləri edə bilər.
4.Politetrafloroetilenin (PTFE) tibbdə tətbiqi.
Genişləndirilmiş PTFE materialı sırf təsirsizdir və çox güclü bioloji uyğunlaşma qabiliyyətinə malikdir. Bədənin rədd edilməsinə səbəb olmayacaq və insan orqanizminə heç bir fizioloji yan təsiri yoxdur. İstənilən üsulla sterilizasiya oluna bilər. Onun mikroməsaməli strukturu müxtəlif reabilitasiya məhlullarında, o cümlədən yumşaq toxumaların bərpası üçün süni qan damarları və yamaqlar və damar, ürək, ümumi və ortopedik cərrahiyyə əməliyyatları üçün cərrahi tikişlərdə istifadə etməyə imkan verir.
5.Politetrafloroetilenin (PTFE) yapışma əleyhinə xüsusiyyətlərinin tətbiqi.
PTFE materialı bərk materiallar arasında ən kiçik səth gərginliyinə malikdir və heç bir maddəyə yapışmır. O, həmçinin yüksək və aşağı temperatur müqaviməti və kimyəvi təsirsizlik xüsusiyyətlərinə malikdir, bu da onu istehsal kimi tətbiqlər üçün uyğun edir. Yapışmayan tavalar anti-yapışqan tətbiqlərdə geniş istifadə olunur. Yapışqan əleyhinə proses əsasən iki növdən ibarətdir: PTFE vərəqini substrata quraşdırmaq və PTFE örtük və ya lak substratda şüşə ilə birləşdirilmişdir . istilik büzülməsi vasitəsilə
PTFE materialları hələ də qaynaqda yüksək çətinlik probleminə malik olsa da, texnologiyanın inkişafı ilə yeni sintez üsulları tezliklə PTFE-nin ağrı nöqtələrini həll edəcək və PTFE-ni daha geniş sahələrə tətbiq edəcəkdir.
