Polytetrafluorietyleeni (PTFE) on hiili- ja fluoripolymeeri. Tällä materiaalilla on tutuin nimi: teflon.
PTFE: n ominaisuuksiin kuuluu:
Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet (<1%)
Kemiallinen inertti -korroosionkestävyys
Lämmönkestävyys
Alhaisimmat kitkakertoimet
Ei -tikkuominaisuudet (kestävät jatkuvat korkeat lämpötilat 500 ° F (260 ° C))
Kulumiskestävyys
Korkea sulamispiste
PTFE: n erinomaiset ominaisuudet antavat sille laajan valikoiman sovelluksia, ja sitä käytetään yleisimmin keittiövälineiden tarttumattomana pinnoitteena. PTFE: n parempi kulumiskestävyys mahdollistaa sen yhdistämisen erilaisten materiaalien kanssa emulsiopolymeroinnin tai suspensiopolymeroinnin prosessoinnin avulla, jotta muodostuu korkeat lämpöresistentit teollisuustuotteet, joilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, kuten langan eristys, elintarvikelaatuiset kuljetinhihnat, joustavat tarttumattomat kankaat jne.
![2]()
Polytetrafluorietyleeni löydettiin vuonna 1938. Se löysi alun perin amerikkalainen kemisti Roy J. Plunkett (1910–1994), kun hän yritti tehdä uutta hiili- ja fluoriyhdisteistä kylmäainetta. Tuolloin ihmiset eivät olisi ajatelleet tätä tavallista tuotetta. Oudot katalyytit vaikuttavat kaikkiin maailman osa -alueisiin.
Vuonna 1941 DuPont sai patentin tälle tuotteelle ja rekisteröi tavaramerkin nimellä 'Teflon ' vuonna 1944.
Nykyään polytetrafluorietyleeniä on käytetty laajasti monilla tuotanto- ja elämäaloilla. Catering -teollisuudessa PTFE -päällystettyjä keittiövälineitä käytetään laajasti; Vaattealalla, kuten Helikonin ja Carinthian kaltaisten tuotemerkkien ja Carinthian, parhaat kylmänkestävät vaatteet käyttävät PTFE: tä pinnoitteena tai ulkokerroksena. , jotta saavutetaan kyky kestää -30 ° C: n vakava kylmä; Sotilaskentällä PTFE -materiaalit, joilla on pieni menetys, erinomaiset dielektriset ominaisuudet, hyvä konsistenssi, stabiilit kemialliset ominaisuudet ja melkein mitään kosteuden imeytymistä käytetään laajasti radiotaajuustutkapaneeleissa. Lääketieteen alalla PTFE -materiaaleja käytetään myös laajasti keinotekoisissa kehon osissa.
![3]()
PTFE tarkoittaa polytetrafluorietyleeniä, kemiallista termiä polymeerille (C2F4) n.
Tämä materiaali viittaa yleensä mihin tahansa merkkituotteisiin PTFE -synteettiseen fluoropolymeeriin. Polytetrafluorietyleenin pääominaisuudet ovat seuraavat:
Suurin käyttölämpötila (° F /° C): 500/260
Vetolujuus tauolla (PSI): 4000
Dielektrinen vakio (KV/Mil): 3.7
Osuus: 2,16
Pitkitys tauolla: 350%
Shore d Kovuus: 54
Laajasti käytetyillä PTFE -polytetrafluorietyleenisynteettisellä fluoropolymeerillä, joilla on yllä olevat ominaisuudet, on jo lukemattomia tuotemerkkejä, päämerkit ovat seuraavat:
PTFE -kemiallinen rakenne
![4]()
Polytetrafluorietyleeni on lineaarinen polymeeri, joka koostuu hiilestä (C) ja fluorista (F) atomeista, kemiallisella kaavalla (C2F4) N, missä N on monomeeriyksiköiden lukumäärä.
PTFE: n rakenne voidaan ilmaista seuraavasti: -cf2-cf2-cf2-cf2-
PTFE -molekyylien pitkä ketju koostuu hiiliatomista, joista kukin on kytketty kahteen fluoriatomiin.
Fluoriatomit peittävät melkein spiraalipolymeeriketjun hiiliatomien pinnan. Hiiliatomit muodostavat polymeeriketjun pääketjun. Fluoriatomit muodostavat kilpi-tyyppisen rakenteen hiiliatomien ympärille, mikä suojaa hyvin sisäisiä hiiliatomeja.
Tämä ainutlaatuinen atomien järjestely antaa PTFE: n poikkeukselliset ominaisuudet. Tämä molekyylirakenne edistää PTFE: n vertaansa vailla olevia fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia.
Mikä on Teflon -materiaali?
Teflon on kestomuovinen fluoropolymeeri ja teflon -lyhenne on PTFE (polytetrafluorietyleeni).
Teflon on kemourien tavaramerkki, mutta PTFE voi kuitenkin ostaa myös muilta kuin kemourilta.
Teflon on suosittu materiaali, joka johtuu sen alhaisesta kitkasta, korkean lämpötilan vastustuskyvystä ja kemiallisesta kestävyydestä.
Teflon on tietysti polymeerimateriaali, joka on polymeroitu tetrafluorietyleenistä ja on eräänlainen perfluorattu materiaali. Sen kemiallinen nimi on polytetrafluorietyleeni (PTFE).
Teflon -kemiallinen rakenne on hyvin ainutlaatuinen. Molekyylirakenne on, että F (fluoriatomit) korvaa C -ketjun kaikki H (vetyatomit). Samanaikaisesti, koska fluoriatomin säde on paljon suurempi kuin hiiliatomin säde, atomien välinen torjuminen on erittäin suuri, joten se ei pidä vetyatomeista, ne voidaan järjestää tasoon, joten fluoriatomit melkein spiraalit kääriä hiiliatomeja, jotta ulkomaailma voi olla kosketuksessa vain suhteellisen floriiniatomien suhteellisen kanssa.
Vahvalla fluoriatomiesteellä teflonipolymeerirakenne on suhteellisen stabiili verrattuna muihin materiaaleihin.
![11]()
PTFE on polymeeripolymeroitu tetrafluorietyleenimonomeeristä. Se on läpinäkyvä tai läpinäkymätön vaha, joka on samanlainen kuin PE. Sen tiheys on 2,2 g/cm3 ja sen veden imeytymisnopeus on alle 0,01%.
PTFE -polymeerin kemiallinen rakenne on samanlainen kuin PE: n, paitsi että kaikki polyeteenin vetyatomit korvataan fluoriatomilla. CF -sidoksen korkean sidosenergian ja stabiilin suorituskyvyn takia sillä on erinomainen kemiallinen korroosionkestävyys ja se kestää kaikki vahvat hapot (mukaan lukien Aqua -regia) paitsi sulaan alkalimetallit, hapettelevat väliaineet ja natriumhydroksidit yli 300 ° C. Samoin kuin vahvojen hapettimien, vähentävien aineiden ja erilaisten orgaanisten liuottimien vaikutukset.
PTFE -molekyylin F -atomi on symmetrinen, ja CF -sidoksen kaksi elementtiä on sitoutunut kovalenttisesti. Molekyylissä ei ole vapaita elektroneja, mikä tekee koko molekyylin neutraalista. Siksi sillä on erinomaiset dielektriset ominaisuudet, ja ympäristön ja taajuuden vaikutus ei vaikuta sen sähköeristykseen.
Teflon fysikaaliset ominaisuudet
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Sen tilavuuden resistiivisyys on suurempi kuin 1017, sen dielektrinen häviö on pieni, sen jakautumisjännite on korkea, sen kaarenkestävyys on hyvä ja se voi toimia 250 ° C: n sähköympäristössä. Koska PTFE-molekyylirakenteessa ei ole vety sidoksia, rakenne on symmetrinen, joten sen kiteytyminen kiteytymisaste on erittäin korkea (yleensä kiteisyys on 55%~ 75%, joskus jopa 94%), mikä tekee PTFE: stä erittäin lämmönkestävän. Sen sulamislämpötila on 324 ° C, sen hajoamislämpötila on 415 ° C ja sen maksimilämpötila on 250 ° C. Se on hauras lämpötila on -190 ° C, ja lämmön vääristymisen lämpötila (alle 0,46MPa olosuhteet) on 120 ° C.
Teflon -materiaalilla on hyvät mekaaniset ominaisuudet. Sen vetolujuus on 21 ~ 28MPa, taivutuslujuus on 11 ~ 14mPa, pidentyminen on 250%~ 300%, ja sen dynaamiset ja staattiset kitkakertoimet terästä ovat molemmat 0,04, mikä on parempi kuin nylon, polyformaldehydi että polyetyleeni. Viileän muovin kitkakerroin on pieni.
Puhtaalla PTFE: llä on alhainen lujuus, huono kulutuskestävyys ja huono ryömimiskestävyys. PTFE -polymeeriin, kuten grafiitti, disulfidiryhmä, alumiinioksidi, lasikuitu, hiilikuitu jne. , ja sitä voidaan laajentaa myös tekemällä yhteistyötä muiden polymeerien, kuten polyfenylaasin (PHB), polyfenyleenisulfidin (PFS), polyetyleeniglykolin (PEEK), polyeteenin/propeenikopolymeerin (PFEP) jne. Lämpötila -alueen kanssa parantaen sen resistenssiä variaatiolle.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Valmistusprosessissa käytetään kloroformia raaka -aineena, käytetään vedettömiä hydrofluorihappoa kloroformin fluoriniin, reaktiolämpötila on yli 65ºC, käyttää antimonipentakloridia katalyyttinä ja lopulta käyttää lämpöhalkeamista tetrafluorietyleenin tuottamiseen.
Aokai tuotetaan käyttämällä suspensiopolymerointia tai emulsiopolymerointia.
Monomeerin tetrafluorietyleenin valmistus
Teollisesti kloroformia käytetään raaka -aineena, vedettömiä hydrofluorihappoa käytetään fluoraamaan kloroformia, reaktiolämpötila on yli 65ºC, antimonipentakloridia käytetään katalyyttinä ja lopulta tetrafluorietyleeniä tuotetaan lämpöhalkeamalla. Tetrafluoroetyleeni voidaan tuottaa myös reagoimalla sinkkiä tetrafluorodikloorietaanin kanssa korkeissa lämpötiloissa.
Polytetrafluorietyleenin valmistus
Emali- tai ruostumattomasta teräksestä valmistetussa polymeroinnin vedenkeittimessä vettä käytetään väliaineena, kalium -persulfaattia käytetään initiaattorina, perfluorikarboksyylihapon ammoniumsuola käytetään dispersanttina, stabilisaattorina käytetään fluoroksihiviä ja tetrafluorietyleeniä polymeroituu saamaan hienot jakamista polyetyleeniä. Tetrafluoroetyleeni.
Lisää erilaisia lisäaineita reaktiovedenkeittimeen, ja tetrafluorietyleenimonomeeri saapuu polymerointiketjuun kaasufaasiin. Säädä lämpötila vedenkeittimessä 25 ° C: seen, lisää sitten tietty määrä aktivaattoria (natriummetabisulfiitti) polymeroinnin aloittamiseksi redox -järjestelmän kautta. Polymerointiprosessin aikana monomeerejä lisätään jatkuvasti, ja polymerointipaine ylläpidetään 0,49 ~ 0,78MPA: ssa. Polymeroinnin jälkeen saatu dispersio laimennetaan tiettyyn pitoisuuteen veden kanssa, ja lämpötila säädetään arvoon 15 ~ 20ºC. Aggregaation jälkeen mekaanisella sekoittamisella se pestään vedellä ja kuivataan, ts. Tämä tuote saadaan hienona rakeisena hartsina.
Teflon-pinnoite itsessään on turvallista: Teflon-materiaali itsessään ei ole myrkyllistä, ei hajoa eikä aiheuta terveysvaaroja. Tämä johtuu todennäköisesti siitä, että sen molekyylirakenne on pohjimmiltaan liukenematon todellisiin kemikaaleihin, puhumattakaan ihmiskehon sulautumisesta ja imeytymisestä.
Lisätietoja Teflon -turvallisuudesta
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
PTFE: n ainutlaatuiset ominaisuudet tekevät siitä laajasti käytetyn teollisuus- ja merioperaatioissa, kuten kemianteollisuudessa, öljy-, tekstiilissä, elintarvikkeissa, paperinvalmistuksessa, lääketieteessä, elektroniikassa ja koneissa.
Polytetrafluorietyleenin (PTFE) levittäminen anti-korroosion ominaisuuksissa:
Kumin, lasin, metalliseosten ja muiden materiaalien korroosionkestävyyden puutteiden vuoksi on vaikea täyttää ankaraa ympäristöä, jossa lämpötila, paine ja kemialliset väliaineet esiintyvät samanaikaisesti ja siitä johtuvat menetykset ovat melko huolestuttavia. Vaikka PTFE-materiaalilla on erinomainen korroosionkestävyys, polytetrafluorietyleeni käyttää tärkeimpiä korroosionkestäviä materiaaleja öljy-, kemikaalien, tekstiilien ja muiden toimialojen kanssa.
Erityisiä sovelluksia ovat: toimitusputket, pakoputket, höyryputket syövyttävien kaasujen kuljettamiseen, rullauslaitoksiin, korkean paineisten öljyputkien, korkean paineisten öljyputkien, korkean paineisten putkien, korkean paineisten putkien avulla ilma-aluksen hydraulijärjestelmiin ja kylmäpuristimiin, tislaustorneihin, lämmönvaihtimiin, veneisiin, torniin ja säiliöihin. Kemiallisten laitteiden tiivisteiden, kuten vuorauksien ja venttiilien, suorituskyky vaikuttaa suuresti koko koneen ja laitteiden tehokkuuteen ja suorituskykyyn. PTFE-materiaalilla on korroosionkestävyyden, ikääntymiskestävyyden, matalan kitkakertoimen ja tarttuvuuden, laajan lämpötila-alueen ja hyvän joustavuuden ominaisuudet, mikä tekee siitä erittäin sopivan tiivisteiden valmistukseen, jolla on korkea korroosionkestävyysvaatimus ja käyttölämpötilat yli 100 °. Kuten koneiden uritetut laipat, lämmönvaihtimet, korkeapaine-astiat, suuret halkaisijaiset astiat, venttiilit ja pumput, lasireaktioruukkujen tiivisteet, litteät laipat, suurten halkaisijan laipat, akselit, männän sauvat, venttiilitankot, molusiden pumput, sidon sauvatiivisteet jne. Jne.
2. Polytetrafluorietyleenin (PTFE) pientä kitkaa käytetään kuormitussovelluksissa.
Joidenkin laitteiden kitkaosat eivät sovellu voitelua varten, kuten tilanteissa, joissa voitelurasvaa liukenevat liuottimilla ja ne tulevat tehottomiksi tai paperinvalmistuksessa, lääkkeiden, elintarvikkeiden, tekstiilien jne. Tuotteiden on vältettävä öljyn saastumista, mikä tekee täytetyistä PTFE-materiaalista. Tämä johtuu siitä, että tämän materiaalin kitkakerroin on alhaisin tunnetuissa kiinteissä materiaaleissa. Sen erityisiin käyttötarkoituksiin kuuluvat kemiallisten laitteiden laakerit, paperinvalmistuskoneet ja maatalouden koneet mäntärenkaina, työstötyökaluskiskoina ja opasrenkaina. Niitä käytetään laajasti siviilirakennusprojekteissa sillien, tunneliterästen rakenteen kattojen ristikon, suurten kemiallisten putkistojen ja varastosäiliöiden tukemislevyinä. Lohkot, samoin kuin siltatuet ja siltakahvat jne.
3. Polytetrafluorietyleenin (PTFE) sovellukset elektronisissa ja sähköisissä sovelluksissa.
PTFE -materiaalien luontainen pieni häviö ja pieni dielektrinen vakio mahdollistaa sen valmistuksen emaloituneiksi johdoiksi käytettäväksi mikromoottoreissa, lämpöparissa, ohjauslaitteissa jne., PTFE -sähköeristyskalvossa Se on ihanteellinen eristysmateriaali valmistuskondensaattoreille, radioeristimille, eristetyille kaapeleille, moottoreille ja muunnoksille. Se on myös yksi välttämättömistä materiaaleista teollisuuselektronisille komponenteille, kuten ilmailu- ja ilmailu- ja ilmailutilalle. Fluorin muovikalvojen käytöllä on korkea läpäisevyys happea ja suurta läpäisevyyttä vesihöyrylle. Tätä pienen läpäisevyyden selektiivistä läpäisevyyttä voidaan käyttää happeaanturien valmistukseen. Polaarisen varauksen poikkeamaa aiheuttavien fluoroplastien ominaisuuksia korkeassa lämpötilassa ja korkeassa paineessa voidaan käyttää mikrofonien, kaiuttimien, robottien osien jne. Valmistamiseen, ja niiden alhaisen taittumisen voidaan käyttää. Korkean hyötysuhteen ominaisuudet voivat tehdä optisia kuituja.
4. Polytetrafluorietyleenin (PTFE) soveltuminen lääketieteellisessä lääketieteessä.
Laajennettu PTFE -materiaali on puhtaasti inertti ja sillä on erittäin vahva biologinen sopeutumiskyky. Se ei aiheuta kehon hylkäämistä, eikä sillä ole fysiologisia sivuvaikutuksia ihmiskehoon. Se voidaan steriloida millä tahansa menetelmällä. Sen mikrohuokoinen rakenne sallii käytön monissa kuntoutusliuoksissa, mukaan lukien keinotekoiset verisuonet ja laastarit pehmytkudoksen uudistamiseen ja kirurgisiin ompeleet verisuonten, sydämen, yleisten ja ortopedisten leikkausten suhteen.
5. Polytetrafluorietyleenin (PTFE) anti-tarttuvuusominaisuuksien soveltaminen.
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
PTFE -materiaalilla on pienin pintajännitys kiinteiden materiaalien keskuudessa, eikä se tartu mihinkään aineeseen. Sillä on myös ominaisuudet korkean ja matalan lämpötilan vastustuskyvyn ja kemiallisen inerttin suhteen, joten se sopii sovelluksiin, kuten valmistukseen. Tarttumattomia pannuja käytetään laajasti tarttuvia sovelluksia. Tiumtonvastainen prosessi sisältää pääasiassa kahta tyyppiä: PTFE-arkin asentaminen substraattiin ja asettaminen PTFE -pinnoite tai lakka, joka on yhdistetty lasilla substraatilla lämmön kutistumisen kautta.
Lisätietoja PTFE -pinnoitteista
Vaikka PTFE -materiaaleilla on edelleen hitsauksen suuria vaikeuksia, tekniikan edistymisen myötä uudet synteesimenetelmät ratkaisevat pian PTFE: n kipupisteet ja soveltaa PTFE: tä laajemmalle kentälle.
