Cad é PTFE (Polaitetrafluaraitiléine)?

Is polaiméir carbóin agus fluairín é polytetrafluoroethylene (PTFE). Tá an t-ainm is coitianta ar an ábhar seo: Teflon.

Áirítear ar airíonna PTFE:

• Airíonna meicniúla den scoth (<1%)

• Friotaíocht creimeadh inertness ceimiceach

• Friotaíocht teasa

• Comhéifeachtaí cuimilte is ísle

• Airíonna neamhmhaide (seasamhann sé le teochtaí arda leanúnacha 500°f (260°c))

• Friotaíocht a chaitheamh

• Leáphointe ard

Tugann airíonna den scoth PTFE raon leathan feidhmchlár dó, agus is minic a úsáidtear é mar sciath neamh-bata le haghaidh earraí cócaireachta. Ceadaíonn friotaíocht caitheamh níos fearr PTFE é a chomhcheangal le hábhair éagsúla trí pholaiméiriú eibleachta nó próiseáil polaiméirithe fionraí chun táirgí tionsclaíocha ard-theirmeacha-resistant a fhoirmiú le hairíonna meicniúla den scoth, mar shampla insliú sreang, criosanna iompair grád bia, fabraicí solúbtha neamh-bata, etc.

Cad é PTFE?

Thángthas ar polytetrafluoroethylene i 1938. Ba é an poitigéir Meiriceánach Roy J. Plunkett (1910-1994) a d'aimsigh é ar dtús nuair a bhí sé ag iarraidh cuisneán cumaisc charbóin agus fluairín nua a dhéanamh. Ní bheadh ​​smaoineamh ag daoine ar an ngnáththáirge seo. Beidh tionchar ag catalaíoch aisteach ar gach gné den domhan.

Sa bhliain 1941, fuair DuPont paitinn don táirge seo agus chláraigh sé trádmharc faoin ainm 'Teflon' i 1944.

Sa lá atá inniu ann, úsáidtear polytetrafluoroethylene go forleathan i go leor réimsí táirgeachta agus saoil. Sa tionscal lónadóireachta, úsáidtear earraí cócaireachta brataithe PTFE go forleathan; sa tionscal éadaí, baineann barr-éadaí fuardhíonta ó bhrandaí mar HELIKON agus Carinthia úsáid as PTFE mar an sciath nó an ciseal seachtrach. , chun an cumas a bhaint amach chun an fuar mór -30 ° C a sheasamh; sa réimse míleata, úsáidtear ábhair PTFE le caillteanas íseal, airíonna tréleictreach den scoth, comhsheasmhacht maith, airíonna ceimiceacha cobhsaí, agus beagnach aon ionsú taise go forleathan i bpainéil radair ardmhinicíochta raidió. Sa réimse leighis, úsáidtear ábhair PTFE go forleathan freisin i gcodanna comhlacht saorga.

Cad a Seasann PTFE dó?

Seasann PTFE do pholaitetrafluaraitiléine, an téarma ceimiceach don pholaiméir (C2F4)n.

Tagraíonn an t-ábhar seo go ginearálta d'aon fluoropolymer sintéiseach ptfe brandáilte. Is iad seo a leanas príomh-shaintréithe polytetrafluoroethylene:

• Teocht oibriúcháin uasta (°F / °C): 500/260

• Neart teanntachta ag Sos (PSI): 4,000

• Tairiseach tréleictreach (kV/mil): 3.7

• Comhréir: 2.16

• Fadú ag sos: 350%

• Cladach D Cruas: 54

Tá brandaí iomadúla cheana féin ag an fluoropolymer sintéiseach polytetrafluoroethylene ptfe a úsáidtear go forleathan leis na saintréithe thuas, is iad seo a leanas na príomhbhrandaí:

• TEFLON®: Chemours

• FLUON®: AGC Teo

• DYNEON®: 3M

• POLYFLON: Daikin Industrial Co., Ltd.

• ALGOFLON: Solvay Teo.

  
  

Struchtúr Ceimiceach PTFE

Is polaiméir líneach é polytetrafluoroethylene comhdhéanta d'adaimh charbóin (C) agus fluairín (F), leis an bhfoirmle ceimiceach (C2F4)n, áit arb é n líon na n-aonad monaiméirí.

Is féidir struchtúr PTFE a chur in iúl mar: -CF2-CF2-CF2-CF2-

Tá an slabhra fada de mhóilíní PTFE comhdhéanta d'adaimh charbóin, agus tá gach ceann acu nasctha le dhá adamh fluairín.

Clúdaíonn adaimh fluairín beagnach dromchla na n-adamh carbóin den slabhra polaiméire bíseach. Is iad na hadaimh charbóin príomhshlabhra an slabhra polaiméire. Cruthaíonn na hadaimh fluairín struchtúr cosúil le sciath timpeall na n-adamh carbóin, a chosnaíonn go maith na hadaimh charbóin inmheánacha.

Tugann an socrú uathúil seo d'adamh a chuid airíonna eisceachtúla PTFE. Cuireann an struchtúr móilíneach seo le hairíonna fisiceacha agus ceimiceacha gan sárú PTFE.

Cad é Ábhar Teflon?

Tá Teflon PTFE

Ar ndóigh, is ábhar polaiméire é Teflon atá polaiméirithe ó tetrafluoroethylene agus is cineál ábhar perfluorinated é. Is é a ainm ceimiceach polytetrafluoroethylene (PTFE).

Tá struchtúr ceimiceach Teflon an-uathúil. Is é an struchtúr móilíneach go gcuireann F (adaimh fluairín) in ionad gach H (adaimh hidrigine) ar an slabhra C. Ag an am céanna, toisc go bhfuil ga an adaimh fluairín i bhfad níos mó ná ga an adaimh charbóin, tá an éaradh idir adamh an-mhór, mar sin ní bheidh sé Cosúil le adaimh hidrigine, is féidir iad a shocrú i eitleán, mar sin na hadaimh fluairín beagnach bíseach suas go wrap na hadaimh charbóin, ionas gur féidir leis an domhan lasmuigh ach teacht i dteagmháil leis na hadaimh fluairín sách támh.

Le bacainn láidir adamh fluairín, tá struchtúr polaiméire Teflon sách cobhsaí i gcomparáid le hábhair eile.

Airíonna Teflon

Is polaiméir é PTFE atá polaiméirithe ó mhonaiméir tetrafluoroethylene. Is céir trédhearcach nó teimhneach é atá cosúil le PE. Is é a dhlús 2.2g/cm3 agus tá a ráta ionsú uisce níos lú ná 0.01%.

Tá struchtúr ceimiceach polaiméire PTFE cosúil le struchtúr PE, ach amháin go gcuirtear adamh fluairín in ionad gach adamh hidrigine i poileitiléin. Mar gheall ar fhuinneamh ard bannaí agus feidhmíocht chobhsaí an bhanna CF, tá friotaíocht creimeadh ceimiceach den scoth aige agus is féidir leis gach aigéad láidir (lena n-áirítear aqua regia) a sheasamh ach amháin miotail alcaile leáite, meáin ocsaídeacha, agus hiodrocsaíd sóidiam os cionn 300 ° C. Chomh maith le héifeachtaí oxidants láidir, gníomhairí laghdaithe agus tuaslagóirí orgánacha éagsúla.

Tá an adamh F sa mhóilín PTFE siméadrach, agus tá an dá eilimint sa bhanna CF nasctha go comhfhiúsach. Níl aon leictreoin saor in aisce sa mhóilín, rud a fhágann go bhfuil an móilín iomlán neodrach. Dá bhrí sin, tá airíonna tréleictreach den scoth aige, agus níl tionchar ag a insliú leictreachais faoi thionchar an chomhshaoil ​​agus na minicíochta.

Teflon Airíonna Fisiceacha

Tá a fhriotaíocht toirte níos mó ná 1017, tá a chaillteanas tréleictreach beag, tá a voltas miondealaithe ard, tá a fhriotaíocht stua go maith, agus is féidir leis oibriú i dtimpeallacht leictreach 250 ° C. Toisc nach bhfuil aon bhannaí hidrigine i struchtúr móilíneach PTFE, tá an struchtúr siméadrach, mar sin a criostalú Tá an leibhéal criostalaithe an-ard (go ginearálta is é an criostalaithe 55% ~ 75%, uaireanta chomh hard le 94%), rud a fhágann go bhfuil PTFE an-teas-resistant. Is é 324C a theocht leá, is é 415 ° C an teocht leá, agus is é 250 ° C an teocht leá uasta. Tá sé brittle Is é an teocht -190 ° C, agus is é an teocht saobhadh teasa (faoi choinníollacha 0.46MPa) ná 120C.

Tá dea-airíonna meicniúla ag ábhar Teflon. Is é a neart teanntachta 21 ~ 28MPa, tá neart lúbthachta 11 ~ 14MPa, fadú 250% ~ 300%, agus tá a chomhéifeachtaí frithchuimilte dinimiciúla agus statacha i gcoinne cruach araon 0.04, atá níos fearr ná níolón, polaformaildéad, agus poileitiléin. Tá comhéifeacht frithchuimilte plaistigh fionnuar beag.

Tá neart íseal ag Pure PTFE, droch-fhriotaíocht chaitheamh agus droch-fhriotaíocht creep. De ghnáth is gá roinnt cáithníní neamhorgánacha a chur leis an polaiméir PTFE, mar shampla graifít, grúpa disulfide, ocsaíd alúmanaim, snáithín gloine, snáithín carbóin, etc., chun a n-airíonna meicniúla a fheabhsú. , agus is féidir é a leathnú freisin trí chomhoibriú le polaiméirí eile cosúil le polaphenylase (PHB), suilfíd polaipiléine (PFS), glycol poileitiléin (PEEK), copolymer poileitiléin / próipiléine (PFEP), etc. a raon teochta taise, ag feabhsú a fhriotaíocht inathraitheacht.

Conas a Dhéantar Teflon

Úsáideann an próiseas déantúsaíochta clóraform mar amhábhar, úsáideann aigéad hidreafluarach ainhidriúil chun clóraform a fhluairíniú, tá an teocht imoibrithe os cionn 65ºC, úsáideann peinteaclóiríd Antamón mar chatalaíoch, agus ar deireadh úsáideann scoilteadh teirmeach chun tetrafluoroethylene a tháirgeadh.

Déantar Aokai a tháirgeadh ag baint úsáide as polaiméiriú fionraí nó polaiméiriú eibleachta.

1. Ullmhú monaiméir tetrafluoroethylene

Go tionsclaíoch, úsáidtear clóraform mar amhábhar, úsáidtear aigéad hidreafluarach ainhidriúil chun clóraform a fhluairiú, tá an teocht imoibrithe os cionn 65ºC, úsáidtear peinteaclóiríd antamóin mar chatalaíoch, agus ar deireadh déantar tetrafluoroethylene a tháirgeadh trí scoilteadh teirmeach. Is féidir tetrafluoroethylene a tháirgeadh freisin trí since a imoibriú le tetrafluorodichloroethane ag teochtaí arda.

1. Ullmhú polytetrafluoroethylene

I gciteal polaiméirithe cruan nó cruach dhosmálta, úsáidtear uisce mar mheán, úsáidtear persulfate potaisiam mar thionscnóir, úsáidtear salann amóiniam aigéad perfluorocarboxylic mar an scaiptheoir, úsáidtear fluaracarbón mar an cobhsaitheoir, agus déantar tetrafluoroethylene redox a pholaiméiriú chun poileitiléin púdraithe fíneáil a fháil. Teitreafluaraitiléine.

Cuir breiseáin éagsúla leis an gciteal imoibrithe, agus cuireann an monaiméir tetrafluoroethylene isteach sa chiteal polaiméirithe sa chéim gáis. Coigeartaigh an teocht sa chiteal go 25°C, ansin cuir méid áirithe gníomhachtaithe (meitisulfite sóidiam) leis chun polaiméiriú a thionscnamh trí chóras redox. Le linn an phróisis pholaiméirithe, cuirtear monaiméirí leis go leanúnach, agus coinnítear an brú polaiméirithe ag 0.49 ~ 0.78MPa. Caolaítear an scaipeadh a fhaightear tar éis polaiméiriú go tiúchan áirithe le huisce, agus déantar an teocht a choigeartú go 15 ~ 20ºC. Tar éis comhiomlánú le corraigh meicniúil, déantar é a nite le huisce agus a thriomú, is é sin, Faightear an táirge seo mar roisín gráinneach fíneáil.

An bhfuil Teflon Sábháilte?

Tá sciath teflon féin sábháilte: tá ábhar Teflon féin neamh-tocsaineach, ní dhianscaoileann sé, agus ní bheidh sé ina chúis le guaiseacha sláinte. Is dócha go bhfuil sé seo toisc go bhfuil a struchtúr móilíneach bunúsach dothuaslagtha i gceimiceáin fíor, gan trácht ar díleáite agus absorbed ag an gcorp an duine.

Tuilleadh eolais faoi shábháilteacht Teflon

Cad A Úsáidtear PTFE Le haghaidh?

Tá an teannas dromchla is lú ag ábhar PTFE i measc na n-ábhar soladach agus ní chloíonn sé le haon substaint. Tá tréithe friotaíocht teocht ard agus íseal aige freisin agus táimhe ceimiceach, rud a fhágann go bhfuil sé oiriúnach d'iarratais cosúil le déantúsaíocht. Úsáidtear pannaí neamh-bata go forleathan in iarratais frith-bata. Áirítear ar an bpróiseas frith-ghreamaitheacha go príomha dhá chineál: shuiteáil an bhileog PTFE ar an tsubstráit agus a chur ar an Sciath PTFE nó vearnais comhdhéanta le gloine ar an tsubstráit trí chrapadh teasa.

Tuilleadh eolais faoi chótaí PTFE

Cé go bhfuil an fhadhb a bhaineann le deacracht ard táthú fós ag ábhair PTFE, le dul chun cinn na teicneolaíochta, déanfaidh modhanna sintéise nua pointí pian PTFE a réiteach go luath agus PTFE a chur i bhfeidhm ar raon níos leithne réimsí.