Ang Polytetrafluoroethylene (PTFE) ay isang carbon at fluorine polymer. Ang materyal na ito ay may pinaka pamilyar na pangalan: Teflon.
Ang mga katangian ng PTFE ay kasama ang:
Mahusay na mga katangian ng mekanikal (<1%)
Kemikal na pagkawalang -galaw ng kaagnasan ng kemikal
Paglaban ng init
Pinakamababang coefficients ng alitan
Hindi mga katangian ng stick (withstands tuloy -tuloy na mataas na temperatura ng 500 ° F (260 ° C))
Magsuot ng paglaban
Mataas na punto ng pagtunaw
Ang mahusay na mga pag-aari ng PTFE ay nagbibigay ito ng isang malawak na hanay ng mga aplikasyon, at ito ay kadalasang ginagamit bilang isang non-stick coating para sa cookware. Ang mas mahusay na paglaban ng PTFE ay nagbibigay-daan sa pagsamahin nito sa iba't ibang mga materyales sa pamamagitan ng emulsyon polymerization o suspensyon na pagproseso ng polymerization upang mabuo ang mataas na thermal-resistant na mga produktong pang-industriya na may mahusay na mga mekanikal na katangian, tulad ng pagkakabukod ng wire, mga sinturon na grade conveyor, nababaluktot na mga non-stick na tela, atbp.
![2]()
Ang Polytetrafluoroethylene ay natuklasan noong 1938. Ito ay orihinal na natuklasan ng American chemist na si Roy J. Plunkett (1910–1994) nang sinusubukan niyang gumawa ng isang bagong compound ng carbon at fluorine. Ang mga tao sa oras ay hindi naisip ang ordinaryong produktong ito. Ang mga kakaibang katalista ay makakaapekto sa bawat aspeto ng mundo.
Noong 1941, nakuha ni DuPont ang isang patent para sa produktong ito at nakarehistro ng isang trademark sa ilalim ng pangalang 'Teflon ' noong 1944.
Ngayon, ang polytetrafluoroethylene ay malawakang ginagamit sa maraming larangan ng paggawa at buhay. Sa industriya ng catering, ang PTFE coated cookware ay malawakang ginagamit; Sa industriya ng damit, ang nangungunang malamig na patunay na damit mula sa mga tatak tulad ng Helikon at Carinthia lahat ay gumagamit ng PTFE bilang patong o panlabas na layer. , upang makamit ang kakayahang mapaglabanan ang matinding sipon ng -30 ° C; Sa larangan ng militar, ang mga materyales sa PTFE na may mababang pagkawala, mahusay na mga katangian ng dielectric, mahusay na pagkakapare -pareho, matatag na mga katangian ng kemikal, at halos walang pagsipsip ng kahalumigmigan ay malawakang ginagamit sa mga mataas na dalas ng radyo na radar. Sa larangan ng medikal, ang mga materyales sa PTFE ay malawakang ginagamit sa mga artipisyal na bahagi ng katawan.
Ano ang kinatatayuan ng PTFE?
![3]()
Ang Ptfe ay nakatayo para sa polytetrafluoroethylene, ang term na kemikal para sa polimer (C2F4) n.
Ang materyal na ito sa pangkalahatan ay tumutukoy sa anumang branded na PTFE synthetic fluoropolymer. Ang mga pangunahing katangian ng polytetrafluoroethylene ay ang mga sumusunod:
Pinakamataas na temperatura ng operating (° F /° C): 500/260
Tensile Lakas sa Break (PSI): 4,000
Dielectric na pare -pareho (kv/mil): 3.7
Proporsyon: 2.16
Pagpahaba sa pahinga: 350%
Shore D Hardness: 54
Ang malawak na ginagamit na ptfe polytetrafluoroethylene synthetic fluoropolymer na may mga katangian sa itaas ay mayroon nang hindi mabilang na mga tatak, ang mga pangunahing tatak ay ang mga sumusunod:
PTFE na istraktura ng kemikal
![4]()
Ang Polytetrafluoroethylene ay isang linear polymer na binubuo ng carbon (C) at fluorine (F) atoms, na may pormula ng kemikal (C2F4) N, kung saan n ang bilang ng mga yunit ng monomer.
Ang istraktura ng PTFE ay maaaring ipahayag bilang: -CF2-CF2-CF2-CF2-
Ang mahabang kadena ng mga molekula ng PTFE ay binubuo ng mga carbon atoms, na ang bawat isa ay naka -link sa dalawang mga atomo ng fluorine.
Ang mga atom ng fluorine ay halos sumasakop sa ibabaw ng mga carbon atoms ng spiral polymer chain. Ang mga carbon atoms ay bumubuo ng pangunahing kadena ng chain ng polimer. Ang mga fluorine atoms ay bumubuo ng isang istraktura na tulad ng kalasag sa paligid ng mga carbon atoms, na mahusay na pinoprotektahan ang mga panloob na carbon atoms.
Ang natatanging pag -aayos ng mga atomo ay nagbibigay sa PTFE ng mga pambihirang katangian nito. Ang istrukturang molekular na ito ay nag -aambag sa walang kaparis na pisikal at kemikal na katangian ng PTFE.
Ano ang materyal na Teflon?
Ang Teflon ay isang thermoplastic fluoropolymer, at ang acronym ng Teflon ay ptfe (polytetrafluoroethylene).
Ang Teflon ay isang trademark ng mga chemour, gayunpaman, ang PTFE ay maaari ring mabili mula sa mga kumpanya maliban sa mga chemours.
Ang Teflon ay isang tanyag na materyal dahil sa mababang alitan nito, mataas na temperatura, at paglaban sa kemikal.
Siyempre, ang Teflon ay isang polymer material polymerized mula sa tetrafluoroethylene at isang uri ng perfluorinated material. Ang pangalan ng kemikal nito ay polytetrafluoroethylene (PTFE).
Ang istraktura ng kemikal ng Teflon ay napaka natatangi. Ang molekular na istraktura ay ang F (fluorine atoms) ay pumapalit sa lahat ng H (hydrogen atoms) sa c chain. Kasabay nito, dahil ang radius ng fluorine atom ay mas malaki kaysa sa radius ng carbon atom, ang pagtanggi sa pagitan ng mga atomo ay napakalaki, kaya hindi ito gusto ng mga hydrogen atoms, maaari silang ayusin sa isang eroplano, kaya ang mga fluorine atoms ay halos mag -spiral hanggang sa balutin ang mga atomo ng carbon, upang ang labas ng mundo ay maaaring makapasok lamang sa pakikipag -ugnay sa medyo hindi mabalot na mga atomo ng fluorine.
Sa pamamagitan ng isang malakas na hadlang ng fluorine atom, ang istraktura ng polimer ng Teflon ay medyo matatag kumpara sa iba pang mga materyales.
![11]()
Ang Ptfe ay isang polymer polymerized mula sa tetrafluoroethylene monomer. Ito ay isang transparent o opaque waks na katulad ng PE. Ang density nito ay 2.2g/cm3 at ang rate ng pagsipsip ng tubig ay mas mababa sa 0.01%.
Ang istraktura ng kemikal ng PTFE polymer ay katulad ng sa PE, maliban na ang lahat ng mga hydrogen atoms sa polyethylene ay pinalitan ng mga fluorine atoms. Dahil sa mataas na enerhiya ng bono at matatag na pagganap ng bono ng CF, mayroon itong mahusay na paglaban sa kaagnasan ng kemikal at maaaring makatiis sa lahat ng mga malakas na acid (kabilang ang aqua regia) maliban sa tinunaw na mga metal na alkali, oxidizing media, at sodium hydroxide sa itaas ng 300 ° C. Pati na rin ang mga epekto ng malakas na oxidants, pagbabawas ng mga ahente at iba't ibang mga organikong solvent.
Ang F atom sa molekula ng PTFE ay simetriko, at ang dalawang elemento sa bono ng CF ay covalently bonded. Walang mga libreng electron sa molekula, na ginagawang neutral ang buong molekula. Samakatuwid, mayroon itong mahusay na mga katangian ng dielectric, at ang elektrikal na pagkakabukod nito ay hindi apektado ng impluwensya ng kapaligiran at dalas.
Teflon Physical Properties
![512d5f3d-ff78-42ae-94a2-cbe31e9b4dda]()
Ang dami ng resistivity nito ay mas malaki kaysa sa 1017, ang pagkawala ng dielectric ay maliit, ang boltahe ng breakdown nito ay mataas, ang paglaban ng arko nito ay mabuti, at maaari itong gumana sa isang de -koryenteng kapaligiran na 250 ° C. Dahil walang mga bono ng hydrogen sa istruktura ng molekular na PTFE, ang istraktura ay simetriko, kaya ang pagkikristal nito ang antas ng pagkikristal ay napakataas (sa pangkalahatan ang pagkikristal ay 55%~ 75%, kung minsan kasing taas ng 94%), na gumagawa ng PTFE na sobrang init-resistant. Ang temperatura ng pagtunaw nito ay 324C, ang temperatura ng agnas nito ay 415 ° C, at ang pinakamataas na temperatura ng paggamit nito ay 250 ° C. Ito ay malutong ang temperatura ay -190 ° C, at ang temperatura ng pagbaluktot ng init (sa ilalim ng 0.46MPa kondisyon) ay 120C.
Ang materyal na Teflon ay may mahusay na mga katangian ng mekanikal. Ang lakas ng tensile nito ay 21 ~ 28MPa, ang baluktot na lakas ay 11 ~ 14MPa, ang pagpahaba ay 250%~ 300%, at ang mga dinamikong at static friction coefficients laban sa bakal ay parehong 0.04, na kung saan ay mas mahusay kaysa sa nylon, polyformaldehyde, at polyethylene. Ang koepisyent ng alitan ng mga cool na plastik ay maliit.
Ang purong PTFE ay may mababang lakas, hindi magandang paglaban sa pagsusuot at hindi magandang pagtutol ng kilabot. Karaniwang kinakailangan upang magdagdag ng ilang mga hindi organikong mga particle sa PTFE polymer, tulad ng grapayt, disulfide group, aluminyo oxide, glass fiber, carbon fiber, atbp upang mapagbuti ang mga mekanikal na katangian nito. , at maaari ring mapalawak sa pamamagitan ng pakikipagtulungan sa iba pang mga polimer tulad ng polyphenylase (PHB), polyphenylene sulfide (PFS), polyethylene glycol (PEEK), polyethylene/propylene copolymer (PFEP), atbp.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Ang proseso ng pagmamanupaktura ay gumagamit ng chloroform bilang hilaw na materyal, ay gumagamit ng anhydrous hydrofluoric acid upang mag -fluorinate chloroform, ang temperatura ng reaksyon ay higit sa 65ºC, gumagamit ng antimony pentachloride bilang isang katalista, at sa wakas ay gumagamit ng thermal cracking upang makabuo ng tetrafluoroethylene.
Ang Aokai ay ginawa gamit ang suspensyon polymerization o emulsion polymerization.
Paghahanda ng monomer tetrafluoroethylene
Pang -industriya, ang chloroform ay ginagamit bilang hilaw na materyal, anhydrous hydrofluoric acid ay ginagamit upang fluorinate chloroform, ang temperatura ng reaksyon ay higit sa 65ºC, ang antimony pentachloride ay ginagamit bilang isang katalista, at sa wakas ang tetrafluoroethylene ay ginawa ng thermal cracking. Ang Tetrafluoroethylene ay maaari ring magawa sa pamamagitan ng reaksyon ng zinc kasama ang Tetrafluorodichloroethane sa mataas na temperatura.
Paghahanda ng polytetrafluoroethylene
Sa isang enamel o hindi kinakalawang na asero polymerization kettle, ang tubig ay ginagamit bilang daluyan, ang potassium persulfate ay ginagamit bilang initiator, ang perfluorocarboxylic acid ammonium salt ay ginagamit bilang dispersant, ang fluorocarbon ay ginagamit bilang stabilizer, at ang tetrafluoroethylene ay redox polymerized upang makakuha ng pinong pulbos na polyethylene. Tetrafluoroethylene.
Magdagdag ng iba't ibang mga additives sa reaksyon ng kettle, at ang tetrafluoroethylene monomer ay pumapasok sa polymerization kettle sa gas phase. Ayusin ang temperatura sa takure hanggang 25 ° C, pagkatapos ay magdagdag ng isang tiyak na halaga ng activator (sodium metabisulfite) upang simulan ang polymerization sa pamamagitan ng isang redox system. Sa panahon ng proseso ng polymerization, ang mga monomer ay patuloy na idinagdag, at ang presyon ng polymerization ay pinananatili sa 0.49 ~ 0.78MPa. Ang pagpapakalat na nakuha pagkatapos ng polymerization ay natunaw sa isang tiyak na konsentrasyon na may tubig, at ang temperatura ay nababagay sa 15 ~ 20ºC. Matapos ang pagsasama -sama na may mekanikal na pagpapakilos, hugasan ito ng tubig at tuyo, iyon ay, ang produktong ito ay nakuha bilang pinong butil na dagta.
Ang Teflon Coating mismo ay ligtas: Ang materyal na Teflon mismo ay hindi nakakalason, ay hindi mabulok, at hindi magiging sanhi ng mga panganib sa kalusugan. Ito ay marahil dahil ang molekular na istraktura nito ay karaniwang hindi matutunaw sa mga tunay na kemikal, hayaan ang hinukay at hinihigop ng katawan ng tao.
Dagdagan ang nalalaman tungkol sa kaligtasan ng Teflon
Ano ang ginagamit ng PTFE para sa？
![464d0c72-03f1-477a-8aa7-525162f89fec]()
Ang mga natatanging katangian ng PTFE ay ginagawang malawak na ginagamit sa mga pang -industriya at dagat na operasyon tulad ng industriya ng kemikal, petrolyo, tela, pagkain, paggawa ng papel, gamot, elektronika at makinarya.
Application ng polytetrafluoroethylene (PTFE) sa mga anti-corrosion properties:
Dahil sa mga depekto sa paglaban ng kaagnasan ng goma, baso, haluang metal at iba pang mga materyales, mahirap matugunan ang malupit na kapaligiran kung saan ang temperatura, presyon at kemikal na media ay magkakasamang, at ang mga nagresultang pagkalugi ay medyo nakababahala. Habang ang materyal na PTFE ay may mahusay na paglaban sa kaagnasan, ang polytetrafluoroethylene ay gumagamit ng pangunahing mga materyales na lumalaban sa kaagnasan sa petrolyo, kemikal, tela at iba pang mga industriya.
Ang mga tukoy na aplikasyon ay kinabibilangan ng: mga tubo ng paghahatid, mga tubo ng tambutso, mga tubo ng singaw para sa pagdadala ng mga kinakaing unti-unting gas, mga tubo ng langis na may mataas na presyon para sa mga rolling mills, high, medium at low-pressure pipes para sa mga sasakyang panghimpapawid na hydraulic system at malamig na mga sistema ng pindutin, mga tower ng distillation, heat exchangers, kettle, tower at tanks. Ang pagganap ng mga seal ng kagamitan sa kemikal tulad ng mga linings at valves ay may malaking epekto sa kahusayan at pagganap ng buong makina at kagamitan. Ang materyal na PTFE ay may mga katangian ng paglaban sa kaagnasan, pagtutol ng pagtanda, mababang koepisyent ng alitan at hindi pagiging stickiness, malawak na saklaw ng temperatura, at mahusay na pagkalastiko, ginagawa itong angkop para sa mga seal ng pagmamanupaktura na may mataas na mga kinakailangan sa paglaban sa kaagnasan at mga temperatura ng operating sa itaas ng 100 °. Tulad ng mga seal para sa mga singit na flanges ng mga makina, heat exchangers, high-pressure vessel, malalaking diameter vessel, valves, at pumps, seal para sa mga salamin na reaksyon ng baso, flat flanges, malalaking diameter flanges, shafts, piston rods, valve rods, worm gear pumps, tie rod seals, atbp.
2.Ang mababang pagganap ng alitan ng polytetrafluoroethylene (PTFE) ay ginagamit sa mga aplikasyon ng pag -load.
Ang mga bahagi ng alitan ng ilang kagamitan ay hindi angkop para sa pagpapadulas, tulad ng sa mga sitwasyon kung saan ang pagpapadulas ng grasa ay matunaw ng mga solvent at maging hindi epektibo, o sa patlang ng papeles, kailangang maiwasan ang pagpapadulas ng langis na kontaminasyon, na ginagawang napuno ang mga materyales na PTFE na pinaka-mainam na materyal para sa walang langis na pagpapadulas (direktang pag-load ng mga mekanikal na kagamitan. Ito ay dahil ang koepisyent ng alitan ng materyal na ito ay ang pinakamababa sa mga kilalang solidong materyales. Ang mga tiyak na gamit nito ay kinabibilangan ng mga bearings para sa kagamitan sa kemikal, makinarya ng papel, at makinarya ng agrikultura, bilang mga singsing ng piston, mga riles ng gabay sa tool ng makina, at mga singsing na gabay. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga proyekto sa konstruksyon ng sibil bilang mga slide ng suporta para sa mga tulay, lagusan ng istraktura ng bakal na bubong ng bubong, malalaking pipeline ng kemikal, at mga tangke ng imbakan. Mga bloke, pati na rin ginamit bilang tulay na sumusuporta at mga swivel ng tulay, atbp.
3.Pagsasagawa ng polytetrafluoroethylene (PTFE) sa mga elektronikong at elektrikal na aplikasyon.
Ang likas na mababang pagkawala at maliit na dielectric na pare -pareho ng mga materyales na PTFE ay nagbibigay -daan sa paggawa nito sa mga enameled wire para magamit sa micro motor, thermocouples, control device, atbp. Ito rin ay isa sa mga kailangang -kailangan na materyales para sa mga pang -industriya na sangkap tulad ng aerospace at aerospace. Ang paggamit ng fluorine plastic films ay may mataas na pagkamatagusin sa oxygen at mataas na pagkamatagusin sa singaw ng tubig. Ang napiling pagkamatagusin ng maliit na pagkamatagusin ay maaaring magamit upang gumawa ng mga sensor ng oxygen. Ang mga katangian ng fluoroplastics na nagdudulot ng paglihis ng polar sa ilalim ng mataas na temperatura at mataas na presyon ay maaaring magamit upang gumawa ng mga mikropono, nagsasalita, mga bahagi sa mga robot, atbp, at ang kanilang mababang pagwawasto ay maaaring magamit. Ang mga katangian ng mataas na kahusayan ay maaaring gumawa ng mga optical fibers.
4.Application ng polytetrafluoroethylene (PTFE) sa medikal na gamot.
Ang pinalawak na materyal na PTFE ay puro walang kabuluhan at may napakalakas na kakayahang umangkop sa biological. Hindi ito magiging sanhi ng pagtanggi ng katawan at walang mga epekto sa physiological sa katawan ng tao. Maaari itong isterilisado ng anumang pamamaraan. Pinapayagan ng mikropibo na istraktura na ito para magamit sa iba't ibang mga solusyon sa rehabilitasyon, kabilang ang mga artipisyal na daluyan ng dugo at mga patch para sa malambot na pagbabagong -buhay ng tisyu at mga kirurhiko na sutures para sa mga vascular, cardiac, pangkalahatan at orthopedic surgeries.
5.Application ng mga anti-stick na katangian ng polytetrafluoroethylene (PTFE).
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
Ang materyal na PTFE ay may pinakamaliit na pag -igting sa ibabaw sa mga solidong materyales at hindi sumunod sa anumang sangkap. Mayroon din itong mga katangian ng mataas at mababang temperatura ng paglaban at pagkawalang -kilos ng kemikal, na ginagawang angkop para sa mga aplikasyon tulad ng pagmamanupaktura. Ang mga non-stick pan ay malawakang ginagamit sa mga anti-stick na aplikasyon. Ang proseso ng anti-adhesive higit sa lahat ay may kasamang dalawang uri: pag-install ng PTFE sheet sa substrate at paglalagay ng Ang patong ng PTFE o barnisan na pinagsama ng baso sa substrate sa pamamagitan ng pag -urong ng init.
Dagdagan ang nalalaman tungkol sa mga coatings ng PTFE
Bagaman ang mga materyales ng PTFE ay mayroon pa ring problema ng mataas na kahirapan sa hinang, kasama ang pagsulong ng teknolohiya, ang mga bagong pamamaraan ng synthesis ay malapit nang malutas ang mga puntos ng sakit ng PTFE at ilapat ang PTFE sa isang mas malawak na hanay ng mga patlang.
