પીટીએફઇ (પોલીટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન) શું છે?

પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન (PTFE) એ કાર્બન અને ફ્લોરિન પોલિમર છે. આ સામગ્રીનું સૌથી જાણીતું નામ છે: ટેફલોન.

પીટીએફઇના ગુણધર્મોમાં શામેલ છે:

• ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો (<1%)

• રાસાયણિક જડતા કાટ પ્રતિકાર

• ગરમી પ્રતિકાર

• ઘર્ષણના સૌથી નીચા ગુણાંક

• નોન-સ્ટીક ગુણધર્મો (500°f (260°c)ના સતત ઊંચા તાપમાનનો સામનો કરે છે)

• પ્રતિકાર પહેરો

• ઉચ્ચ ગલનબિંદુ

PTFE ના ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મો તેને એપ્લિકેશનની વિશાળ શ્રેણી આપે છે, અને તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કુકવેર માટે નોન-સ્ટીક કોટિંગ તરીકે થાય છે. PTFE ની વધુ સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર તેને ઇમલ્સન પોલિમરાઇઝેશન અથવા સસ્પેન્શન પોલિમરાઇઝેશન પ્રોસેસિંગ દ્વારા વિવિધ સામગ્રીઓ સાથે જોડીને ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો સાથે ઉચ્ચ થર્મલ-પ્રતિરોધક ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનો બનાવવા માટે પરવાનગી આપે છે, જેમ કે વાયર ઇન્સ્યુલેશન, ફૂડ-ગ્રેડ કન્વેયર બેલ્ટ, લવચીક નોન-સ્ટીક કાપડ વગેરે.

PTFE શું છે?

પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનની શોધ 1938 માં થઈ હતી. તે મૂળ અમેરિકન રસાયણશાસ્ત્રી રોય જે. પ્લંકેટ (1910-1994) દ્વારા શોધાયું હતું જ્યારે તેઓ નવા કાર્બન અને ફ્લોરિન સંયોજનને રેફ્રિજરન્ટ બનાવવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા હતા. તે સમયે લોકોએ આ સામાન્ય ઉત્પાદન વિશે વિચાર્યું ન હોત. વિચિત્ર ઉત્પ્રેરક વિશ્વના દરેક પાસાને અસર કરશે.

1941માં, ડ્યુપોન્ટે આ પ્રોડક્ટ માટે પેટન્ટ મેળવી અને 1944માં 'ટેફલોન' નામથી ટ્રેડમાર્ક રજીસ્ટર કરાવ્યો.

આજકાલ, પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનનો ઉત્પાદન અને જીવનના ઘણા ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. કેટરિંગ ઉદ્યોગમાં, પીટીએફઇ કોટેડ કુકવેરનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે; કપડા ઉદ્યોગમાં, હેલિકોન અને કેરીન્થિયા જેવી બ્રાન્ડ્સના ટોચના કોલ્ડ-પ્રૂફ કપડાં બધા PTFE નો કોટિંગ અથવા બાહ્ય સ્તર તરીકે ઉપયોગ કરે છે. , -30 ડિગ્રી સેલ્સિયસની તીવ્ર ઠંડીનો સામનો કરવાની ક્ષમતા પ્રાપ્ત કરવા માટે; લશ્કરી ક્ષેત્રે, ઉચ્ચ રેડિયો ફ્રિકવન્સી રડાર પેનલ્સમાં ઓછી ખોટ, ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો, સારી સુસંગતતા, સ્થિર રાસાયણિક ગુણધર્મો અને લગભગ કોઈ ભેજ શોષણ સાથે પીટીએફઇ સામગ્રીનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. તબીબી ક્ષેત્રમાં, પીટીએફઇ સામગ્રીનો ઉપયોગ કૃત્રિમ શરીરના ભાગોમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે.

પીટીએફઇ શું છે?

PTFE એ પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન માટે વપરાય છે, પોલિમર (C2F4)n માટે રાસાયણિક શબ્દ.

આ સામગ્રી સામાન્ય રીતે કોઈપણ બ્રાન્ડેડ પીટીએફઇ સિન્થેટિક ફ્લોરોપોલિમરનો સંદર્ભ આપે છે. પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ નીચે મુજબ છે:

• મહત્તમ ઓપરેટિંગ તાપમાન (°F / °C): 500/260

• બ્રેક પર ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ (PSI): 4,000

• ડાઇલેક્ટ્રિક સ્થિરાંક (kV/mil): 3.7

• પ્રમાણ: 2.16

• વિરામ પર વિસ્તરણ: 350%

• શોર ડી કઠિનતા: 54

ઉપરોક્ત લાક્ષણિકતાઓ સાથે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા પીટીએફઇ પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન સિન્થેટિક ફ્લોરોપોલિમરમાં પહેલેથી જ અસંખ્ય બ્રાન્ડ્સ છે, મુખ્ય બ્રાન્ડ્સ નીચે મુજબ છે:

• TEFLON®: Chemours

• FLUON®: AGC લિ

• DYNEON®: 3M

• POLYFLON: Daikin Industrial Co., Ltd.

• ALGOFLON: Solvay Ltd.

  
  

પીટીએફઇ કેમિકલ સ્ટ્રક્ચર

પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન એ કાર્બન (C) અને ફ્લોરિન (F) અણુઓથી બનેલું એક રેખીય પોલિમર છે, જેમાં રાસાયણિક સૂત્ર (C2F4)n છે, જ્યાં n એ મોનોમર એકમોની સંખ્યા છે.

PTFE ની રચના આ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છે: -CF2-CF2-CF2-CF2-

PTFE પરમાણુઓની લાંબી સાંકળ કાર્બન અણુઓથી બનેલી છે, જેમાંથી દરેક બે ફ્લોરિન અણુઓ સાથે જોડાયેલ છે.

ફ્લોરિન પરમાણુ લગભગ સર્પાકાર પોલિમર સાંકળના કાર્બન અણુઓની સપાટીને આવરી લે છે. કાર્બન અણુઓ પોલિમર સાંકળની મુખ્ય સાંકળ બનાવે છે. ફ્લોરિન અણુઓ કાર્બન અણુઓની આસપાસ ઢાલ જેવી રચના બનાવે છે, જે આંતરિક કાર્બન અણુઓને સારી રીતે સુરક્ષિત કરે છે.

અણુઓની આ અનન્ય ગોઠવણી પીટીએફઇને તેના અસાધારણ ગુણધર્મો આપે છે. આ પરમાણુ માળખું પીટીએફઇના અપ્રતિમ ભૌતિક અને રાસાયણિક ગુણધર્મોમાં ફાળો આપે છે.

ટેફલોન સામગ્રી શું છે?

ટેફલોન પીટીએફઇ છે

અલબત્ત, ટેફલોન એ ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનમાંથી પોલિમરાઇઝ્ડ પોલિમર મટિરિયલ છે અને તે પરફ્લોરિનેટેડ સામગ્રીનો એક પ્રકાર છે. તેનું રાસાયણિક નામ પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન (PTFE) છે.

ટેફલોન રાસાયણિક માળખું ખૂબ જ અનન્ય છે. મોલેક્યુલર માળખું એ છે કે F (ફ્લોરિન અણુ) C સાંકળ પરના તમામ H (હાઇડ્રોજન અણુઓ) ને બદલે છે. તે જ સમયે, કારણ કે ફ્લોરિન અણુની ત્રિજ્યા કાર્બન અણુની ત્રિજ્યા કરતાં ઘણી મોટી છે, અણુઓ વચ્ચેનું વિક્ષેપ ખૂબ મોટું છે, તેથી તે હાઇડ્રોજન પરમાણુની જેમ નહીં, તે પ્લેનમાં ગોઠવી શકાય છે, તેથી ફ્લોરિન પરમાણુ કાર્બન પરમાણુને લપેટવા માટે લગભગ સર્પાકાર બને છે, જેથી માત્ર બહારની દુનિયામાં સાપેક્ષ રીતે સંપર્કમાં આવી શકે. અણુ

મજબૂત ફ્લોરિન અણુ અવરોધ સાથે, ટેફલોન પોલિમર માળખું અન્ય સામગ્રીઓની તુલનામાં પ્રમાણમાં સ્થિર છે.

ટેફલોન ગુણધર્મો

પીટીએફઇ એ ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન મોનોમરમાંથી પોલિમરાઇઝ્ડ પોલિમર છે. તે PE જેવું જ પારદર્શક અથવા અપારદર્શક મીણ છે. તેની ઘનતા 2.2g/cm3 છે અને તેનો પાણી શોષણ દર 0.01% કરતા ઓછો છે.

PTFE પોલિમરનું રાસાયણિક માળખું PE જેવું જ છે, સિવાય કે પોલિઇથિલિનમાંના તમામ હાઇડ્રોજન અણુઓ ફ્લોરિન પરમાણુ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. ઉચ્ચ બોન્ડ ઊર્જા અને CF બોન્ડની સ્થિર કામગીરીને લીધે, તે ઉત્તમ રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર ધરાવે છે અને પીગળેલી આલ્કલી ધાતુઓ, ઓક્સિડાઇઝિંગ મીડિયા અને 300 °C થી ઉપરના સોડિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ સિવાયના તમામ મજબૂત એસિડ્સ (એક્વા રેજીયા સહિત) સામે ટકી શકે છે. તેમજ મજબૂત ઓક્સિડન્ટ્સ, ઘટાડતા એજન્ટો અને વિવિધ કાર્બનિક દ્રાવકોની અસરો.

PTFE પરમાણુમાં F અણુ સપ્રમાણ છે, અને CF બોન્ડમાંના બે તત્વો સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા છે. પરમાણુમાં કોઈ મુક્ત ઇલેક્ટ્રોન નથી, જે સમગ્ર પરમાણુને તટસ્થ બનાવે છે. તેથી, તેમાં ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો છે, અને તેના ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્યુલેશનને પર્યાવરણ અને આવર્તનના પ્રભાવથી અસર થતી નથી.

ટેફલોન ભૌતિક ગુણધર્મો

તેની વોલ્યુમ પ્રતિકારકતા 1017 કરતા વધારે છે, તેનું ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન નાનું છે, તેનું બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ વધારે છે, તેની ચાપ પ્રતિકાર સારી છે અને તે 250 °C ના વિદ્યુત વાતાવરણમાં કામ કરી શકે છે. કારણ કે PTFE મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચરમાં કોઈ હાઇડ્રોજન બોન્ડ નથી, સ્ટ્રક્ચર સપ્રમાણ છે, તેથી તેનું સ્ફટિકીકરણ સ્ફટિકીકરણની ડિગ્રી ખૂબ ઊંચી છે (સામાન્ય રીતે સ્ફટિકીકરણ 55% ~ 75%, ક્યારેક 94% જેટલું ઊંચું છે), જે PTFE ને અત્યંત ગરમી-પ્રતિરોધક બનાવે છે. તેનું ગલન તાપમાન 324C છે, તેનું વિઘટન તાપમાન 415°C છે અને તેનો મહત્તમ ઉપયોગ તાપમાન 250°C છે. તે બરડ છે તાપમાન -190 ° સે છે, અને ગરમી વિકૃતિ તાપમાન (0.46MPa સ્થિતિમાં) 120C છે.

ટેફલોન સામગ્રીમાં સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો છે. તેની તાણ શક્તિ 21~28MPa છે, બેન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ 11~14MPa છે, લંબાવવું 250%~300% છે, અને સ્ટીલ સામે તેના ગતિશીલ અને સ્થિર ઘર્ષણ ગુણાંક બંને 0.04 છે, જે નાયલોન, પોલિફોર્માલ્ડિહાઇડ અને પોલિઇથિલિન કરતાં વધુ સારી છે. ઠંડા પ્લાસ્ટિકના ઘર્ષણનો ગુણાંક નાનો છે.

શુદ્ધ પીટીએફઇમાં ઓછી શક્તિ, નબળી વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને નબળી સળવળ પ્રતિકાર છે. સામાન્ય રીતે પીટીએફઇ પોલિમરમાં કેટલાક અકાર્બનિક કણો ઉમેરવા જરૂરી છે, જેમ કે ગ્રેફાઇટ, ડિસલ્ફાઇડ જૂથ, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ, ગ્લાસ ફાઇબર, કાર્બન ફાઇબર વગેરે તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુધારવા માટે. , અને અન્ય પોલિમર જેમ કે પોલિફેનીલેઝ (PHB), પોલિફીનીલીન સલ્ફાઇડ (PFS), પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ (PEEK), પોલિઇથિલિન/પ્રોપીલીન કોપોલિમર (PFEP), વગેરે સાથે સહકાર કરીને પણ તેનો વિસ્તાર કરી શકાય છે. તેની ભીનાશિત તાપમાન શ્રેણી, પરિવર્તનશીલતા સામે તેના પ્રતિકારને સુધારે છે.

ટેફલોન કેવી રીતે બને છે

ઉત્પાદન પ્રક્રિયા કાચા માલ તરીકે ક્લોરોફોર્મનો ઉપયોગ કરે છે, ક્લોરોફોર્મને ફ્લોરિનેટ કરવા માટે નિર્જળ હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડનો ઉપયોગ કરે છે, પ્રતિક્રિયા તાપમાન 65ºC થી ઉપર હોય છે, ઉત્પ્રેરક તરીકે એન્ટિમોની પેન્ટાક્લોરાઇડનો ઉપયોગ કરે છે અને છેલ્લે ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન ઉત્પન્ન કરવા માટે થર્મલ ક્રેકીંગનો ઉપયોગ કરે છે.

Aokai સસ્પેન્શન પોલિમરાઇઝેશન અથવા ઇમલ્સન પોલિમરાઇઝેશનનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે.

1. મોનોમર ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનની તૈયારી

ઔદ્યોગિક રીતે, ક્લોરોફોર્મનો ઉપયોગ કાચા માલ તરીકે થાય છે, એનહાઇડ્રસ હાઇડ્રોફ્લોરિક એસિડનો ઉપયોગ ક્લોરોફોર્મને ફ્લોરિનેટ કરવા માટે થાય છે, પ્રતિક્રિયા તાપમાન 65ºCથી ઉપર હોય છે, એન્ટિમોની પેન્ટાક્લોરાઇડનો ઉપયોગ ઉત્પ્રેરક તરીકે થાય છે અને અંતે થર્મલ ક્રેકીંગ દ્વારા ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનનું ઉત્પાદન થાય છે. ઊંચા તાપમાને ટેટ્રાફ્લોરોડિક્લોરોઇથેન સાથે ઝીંકની પ્રતિક્રિયા કરીને પણ ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનનું ઉત્પાદન કરી શકાય છે.

1. પોલિટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનની તૈયારી

દંતવલ્ક અથવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ પોલિમરાઇઝેશન કેટલમાં, પાણીનો માધ્યમ તરીકે ઉપયોગ થાય છે, પોટેશિયમ પર્સલ્ફેટનો પ્રારંભકર્તા તરીકે ઉપયોગ થાય છે, પરફ્લુરોકાર્બોક્સિલિક એસિડ એમોનિયમ મીઠુંનો ઉપયોગ વિખેરનાર તરીકે થાય છે, ફ્લોરોકાર્બનનો ઉપયોગ સ્ટેબિલાઇઝર તરીકે થાય છે, અને ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિનનો ઉપયોગ રેડોક્સ પોલિમરાઇઝ્ડ પોલિમરાઇઝ્ડ પાવડર તરીકે થાય છે. ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન.

પ્રતિક્રિયા કેટલમાં વિવિધ ઉમેરણો ઉમેરો, અને ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન મોનોમર ગેસ તબક્કામાં પોલિમરાઇઝેશન કેટલમાં પ્રવેશ કરે છે. કીટલીમાં તાપમાનને 25 ° સે સુધી સમાયોજિત કરો, પછી રેડોક્સ સિસ્ટમ દ્વારા પોલિમરાઇઝેશન શરૂ કરવા માટે એક્ટિવેટર (સોડિયમ મેટાબિસલ્ફાઇટ) ની ચોક્કસ માત્રા ઉમેરો. પોલિમરાઇઝેશન પ્રક્રિયા દરમિયાન, મોનોમર્સ સતત ઉમેરવામાં આવે છે, અને પોલિમરાઇઝેશન દબાણ 0.49~0.78MPa પર જાળવવામાં આવે છે. પોલિમરાઇઝેશન પછી મેળવેલા વિક્ષેપને પાણી સાથે ચોક્કસ સાંદ્રતામાં ભળી જાય છે, અને તાપમાન 15 ~ 20ºC સુધી ગોઠવવામાં આવે છે. યાંત્રિક હલનચલન સાથે એકત્રીકરણ પછી, તે પાણીથી ધોવાઇ જાય છે અને સૂકવવામાં આવે છે, એટલે કે, આ ઉત્પાદન દંડ દાણાદાર રેઝિન તરીકે મેળવવામાં આવે છે.

શું ટેફલોન સલામત છે?

ટેફલોન કોટિંગ પોતે જ સલામત છે: ટેફલોન સામગ્રી પોતે જ બિન-ઝેરી છે, તે વિઘટિત થશે નહીં અને આરોગ્ય માટે જોખમો પેદા કરશે નહીં. આ કદાચ એટલા માટે છે કારણ કે તેનું મોલેક્યુલર માળખું મૂળભૂત રીતે વાસ્તવિક રસાયણોમાં અદ્રાવ્ય છે, માનવ શરીર દ્વારા પચવામાં અને શોષાય છે.

ટેફલોન સલામતી વિશે વધુ જાણો

PTFE શા માટે વપરાય છે?

પીટીએફઇ સામગ્રીમાં નક્કર પદાર્થો વચ્ચે સૌથી નાનું સપાટી તણાવ હોય છે અને તે કોઈપણ પદાર્થને વળગી રહેતું નથી. તે ઉચ્ચ અને નીચા તાપમાન પ્રતિકાર અને રાસાયણિક જડતાની લાક્ષણિકતાઓ પણ ધરાવે છે, જે તેને ઉત્પાદન જેવા કાર્યક્રમો માટે યોગ્ય બનાવે છે. નોન-સ્ટીક પેનનો ઉપયોગ એન્ટી-સ્ટીક એપ્લિકેશનમાં વ્યાપકપણે થાય છે. એન્ટિ-એડહેસિવ પ્રક્રિયામાં મુખ્યત્વે બે પ્રકારનો સમાવેશ થાય છે: સબસ્ટ્રેટ પર પીટીએફઇ શીટ ઇન્સ્ટોલ કરવી અને મૂકવી પીટીએફઇ કોટિંગ અથવા વાર્નિશ સબસ્ટ્રેટ પર કાચ સાથે સંમિશ્રિત . ગરમી સંકોચન દ્વારા

PTFE કોટિંગ્સ વિશે વધુ જાણો

જો કે પીટીએફઇ મટીરીયલ્સમાં હજુ પણ વેલ્ડીંગમાં વધુ મુશ્કેલીની સમસ્યા છે, ટેક્નોલોજીની પ્રગતિ સાથે, નવી સંશ્લેષણ પદ્ધતિઓ ટૂંક સમયમાં પીટીએફઇના પીડા બિંદુઓને હલ કરશે અને ક્ષેત્રોની વિશાળ શ્રેણીમાં પીટીએફઇ લાગુ કરશે.