A politetrafluor -etilén (PTFE) szén- és fluor polimer. Ennek az anyagnak a legismertebb neve: Teflon.
A PTFE tulajdonságai között szerepel:
Kiváló mechanikai tulajdonságok (<1%)
Kémiai tehetetlenség -korrózióállóság
Hőállóság
A súrlódás legalacsonyabb együtthatói
Nem bot tulajdonságok (ellenállnak a folyamatos magas hőmérsékleteknek, 500 ° F (260 ° C))
Kopásállóság
Magas olvadáspont
A PTFE kiváló tulajdonságai széles körű alkalmazást biztosítanak neki, és leggyakrabban a főzőedények nem tapadóként használják. A PTFE jobb kopási ellenállása lehetővé teszi, hogy különféle anyagokkal kombinálódjon emulziós polimerizáció vagy szuszpenziós polimerizációs feldolgozás révén, hogy kiváló mechanikai tulajdonságokkal, például huzalszigeteléssel, élelmiszer-minőségű szállítószalagokkal, rugalmas nem tapadó szövetekkel, stb.
![2]()
1938 -ban fedezték fel a polietrafluor -etilént. Eredetileg Roy J. Plunkett amerikai vegyész fedezte fel (1910–1994), amikor új szén- és fluorin -összetett hűtőközeget próbált készíteni. Az emberek akkoriban nem gondoltak volna erre a szokásos termékre. A furcsa katalizátorok befolyásolják a világ minden aspektusát.
1941 -ben a DuPont szabadalmat szerzett erre a termékre, és 1944 -ben regisztrált egy védjegyet 'Teflon' néven.
Manapság a politetrafluor -etilént széles körben használják a termelés és az élet számos területén. A vendéglátóiparban a PTFE bevonatú edényeket széles körben használják; A ruházatiparban a márkák, például a Helikon és a Carinthia legfeljebb hidegálló ruházatai mind a PTFE-t használják bevonatként vagy külső rétegként. , annak érdekében, hogy képes -e ellenállni a -30 ° C -os súlyos hidegnek; A katonai területen az alacsony veszteségű, kiváló dielektromos tulajdonságokkal rendelkező PTFE -anyagokat, a jó konzisztenciát, a stabil kémiai tulajdonságokat és a nedvesség abszorpciót nem használják széles körben a nagy rádiófrekvenciás radarpanelekben. Az orvosi területen a PTFE anyagokat széles körben használják a mesterséges testrészekben.
![3]()
A PTFE a polietrafluor -etilén, a polimer (C2F4) n kémiai kifejezését jelenti.
Ez az anyag általában bármely márkás PTFE szintetikus fluoropolimerre utal. A politetrafluor -etilén fő jellemzői a következők:
Maximális üzemi hőmérséklet (° F /° C): 500/260
Szakítószilárdság a szünetnél (psi): 4000
Dielektromos állandó (KV/MIL): 3.7
Arány: 2.16
Meghosszabbítás szünetben: 350%
Shore D keménység: 54
A széles körben alkalmazott PTFE polietrafluor -etilén szintetikus fluoropolimer, a fenti jellemzőkkel már számtalan márkával rendelkezik, a fő márkák a következők:
![4]()
A politetrafluor -etilén egy lineáris polimer szén (C) és fluor (F) atomokból áll, a kémiai képlettel (C2F4) n, ahol n a monomer egységek száma.
A PTFE szerkezete kifejezhető: -CF2-CF2-CF2-CF2-
A PTFE molekulák hosszú lánca szénatomokból áll, amelyek mindegyike két fluoratomhoz kapcsolódik.
A fluoratomok majdnem lefedik a spirál polimer lánc szénatomjainak felületét. A szénatomok képezik a polimer lánc fő láncát. A fluoratomok pajzsszerű szerkezetet képeznek a szénatomok körül, amely jól védi a belső szénatomokat.
Az atomok egyedülálló elrendezése a PTFE kivételes tulajdonságait adja. Ez a molekuláris struktúra hozzájárul a PTFE páratlan fizikai és kémiai tulajdonságaihoz.
A Teflon hőre lágyuló fluoropolimer, a teflon betűszó pedig a PTFE (PoliTrafluor -etilén).
A Teflon a Chemours védjegye, azonban a PTFE -t a Chemours -tól eltérő cégektől is megvásárolhatják.
A Teflon alacsony súrlódás, magas hőmérséklet -ellenállás és kémiai ellenállás miatt népszerű anyag.
Természetesen a teflon egy tetrafluor -etilénből polimerizált polimer anyag, és egyfajta perfluorizált anyag. Kémiai neve a poli -metrafluor -etilén (PTFE).
A teflon kémiai szerkezet nagyon egyedi. A molekuláris szerkezet az, hogy az F (fluor atomok) az összes H (hidrogénatomot) helyettesíti a C láncon. Ugyanakkor, mivel a fluoratom sugara sokkal nagyobb, mint a szénatom sugara, az atomok közötti visszatükröződés nagyon nagy, tehát nem fog kedvelni a hidrogénatomokat, azokat síkban lehet elrendezni, így a fluor atomok szinte spirálizálódnak a szénatomok csomagolásához, hogy a külvilág csak a viszonylag inert fluor -atomákkal érintkezésbe kerülhessen.
Erős fluor atomgáttal a teflon polimer szerkezete viszonylag stabil más anyagokhoz képest.
![11]()
A PTFE egy tetrafluor -etilén -monomerből származó polimer polimer. Ez egy átlátszó vagy átlátszatlan viasz, mint a PE -hez. Sűrűsége 2,2 g/cm3, a víz abszorpciós sebessége kevesebb, mint 0,01%.
A PTFE polimer kémiai szerkezete hasonló a PE -hez, azzal a különbséggel, hogy a polietilén összes hidrogénatomját fluoratomok helyettesítik. A CF -kötés nagy kötési energiájának és stabil teljesítményének köszönhetően kiváló kémiai korrózióállósággal rendelkezik, és képes ellenállni az összes erős savnak (beleértve az Aqua Regia -t), kivéve az olvadt alkáli fémeket, az oxidáló táptalajokat és a nátrium -hidroxidot 300 ° C felett. Valamint az erős oxidánsok, a redukáló szerek és a különféle szerves oldószerek hatása.
A PTFE molekulában lévő F atom szimmetrikus, és a CF -kötés két elemét kovalensen kötik. A molekulában nincsenek szabad elektronok, így a teljes molekula semleges. Ezért kiváló dielektromos tulajdonságokkal rendelkezik, és az elektromos szigetelést nem befolyásolja a környezet és a frekvencia befolyása.
Teflon fizikai tulajdonságok
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Térfogat -ellenállása nagyobb, mint 1017, dielektromos vesztesége kicsi, bontási feszültsége magas, ív ellenállása jó, és 250 ° C -os elektromos környezetben is működhet. Mivel a PTFE molekuláris szerkezetében nincs hidrogénkötés, a szerkezet szimmetrikus, tehát kristályosodása A kristályosodás mértéke nagyon magas (általában a kristályosság 55%~ 75%, néha akár 94%), ami a PTFE-t rendkívül hőállóvá teszi. Olvadási hőmérséklete 324 ° C, bomlási hőmérséklete 415 ° C, maximális felhasználási hőmérséklete 250 ° C. Törékeny, a hőmérséklet -190 ° C, és a hő torzulási hőmérséklete (0,46mPa körülmények között) 120 ° C.
A teflon anyag jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. A szakítószilárdsága 21 ~ 28mPa, a hajlítási szilárdság 11 ~ 14mPa, a meghosszabbítás 250%~ 300%, és dinamikus és statikus súrlódási együtthatók az acél ellen egyaránt 0,04, ami jobb, mint a nylon, a poliformaldehid és a polietilén. A hűvös műanyagok súrlódási együtthatója kicsi.
A tiszta PTFE alacsony szilárdságú, gyenge kopásállóság és rossz kúszó ellenállás. Általában néhány szervetlen részecskéket kell hozzáadni a PTFE polimerhez, például grafit, diszulfid -csoport, alumínium -oxid, üvegszál, szénszál stb. A mechanikai tulajdonságainak javítása érdekében. , és kibővíthető más polimerekkel, például a polifeniláz (PHB), a polifenilén -szulfiddal (PFS), a polietilénglikol (PEEK), a polietilén/propilén -kopolimer (PFEP) stb. Sz.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
A gyártási folyamat kloroformot használ nyersanyagként, vízmentes hidrofluorinsavat használ a kloroform fluorizálására, a reakcióhőmérséklet 65 ° C feletti, antimon pentakloridot használ katalizátorként, és végül termikus repedést használ a tetrafluor -etilén előállításához.
Az AOKAI -t szuszpenziós polimerizációval vagy emulziós polimerizációval állítják elő.
Monomer -tetrafluor -etilén előkészítése
Ideális szempontból a kloroformot nyersanyagként használják, vízmentes hidrofluorinsavat használnak a kloroform fluorizálására, a reakcióhőmérséklet 65 ° C felett van, az antimon -pentakloridot katalizátorként használják, és végül a tetrafluor -etilént termikus repedéssel állítják elő. A tetrafluor -etilént úgy is előállíthatjuk, hogy a cink -t a tetrafluorodiklór -etánnal magas hőmérsékleten reagálnak.
Poli -metrafluor -etilén előállítása
Egy zománc vagy rozsdamentes acél polimerizációs vízforralóban vizet használnak tápközegként, kálium -perzulfátot használnak iniciátorként, perfluor -szénsav -ammónium -sót használnak diszperzánsként, a fluorokarbont stabilizátorként, és a tetrafluor -etilént redoxosított polimerizált, hogy finom porral ellátott polietilén. Tetrafluor -etilén.
Adjon hozzá különféle adalékanyagokat a reakcióforralóhoz, és a tetrafluor -etilén -monomer belép a polimerizációs vízforralóba a gázfázisban. Állítsa be a vízforraló hőmérsékletét 25 ° C -ra, majd adjon hozzá egy bizonyos mennyiségű aktivátort (nátrium -metabiszulfit) a polimerizáció indításához egy redox rendszeren keresztül. A polimerizációs folyamat során monomereket folyamatosan hozzáadunk, és a polimerizációs nyomást 0,49 ~ 0,78 mPa -on tartják. A polimerizáció után kapott diszperziót egy bizonyos koncentrációra hígítják vízzel, és a hőmérsékletet 15 ~ 20 ° C -ra állítják be. A mechanikus keveréssel történő aggregáció után vízzel mossuk és szárítják, vagyis ezt a terméket finom szemcsés gyantaként kapják.
Maga a teflon bevonat biztonságos: maga a teflon anyag nem mérgező, nem bomlik, és nem fog egészségügyi veszélyeket okozni. Ennek oka valószínűleg az, hogy molekuláris szerkezete alapvetően oldhatatlan a valódi vegyi anyagokban, nem is beszélve arról, hogy az emberi test emészti és felszívja.
Tudjon meg többet a Teflon biztonságáról
Mit használnak a PTFE -hez？
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
A PTFE egyedi tulajdonságai széles körben használják az ipari és tengeri műveletek, például a vegyipar, a kőolaj, a textil, az élelmiszer, a papírkészítés, az orvostudomány, az elektronika és a gépek.
PoliTrafluor-etilén (PTFE) alkalmazása az anti-korrózió tulajdonságaiban:
A gumi, üveg-, fémötvözetek és egyéb anyagok korrózióállóságának hibáinak köszönhetően nehéz kielégíteni a durva környezetet, ahol a hőmérséklet, a nyomás és a kémiai közegek együttélése, és az ebből eredő veszteségek meglehetősen aggasztóak. Míg a PTFE anyag kiváló korrózióállósággal rendelkezik, addig a politetrafluor-etilén a fő korrózió-rezisztens anyagokat használja kőolaj, vegyi, textil és egyéb iparágakban.
A konkrét alkalmazások a következők: szállítócsövek, kipufogócsövek, gőzcsövek korrozív gázok szállításához, nagynyomású olajcsövek gördülő malmokhoz, magas, közepes és alacsony nyomású csövek repülőgép-hidraulikus rendszerekhez és hideg sajtórendszerekhez, desztillációs tornyok, hőcserélők, vízforralók, tornyok és tartályok. A kémiai berendezések tömítései, például a bélések és szelepek teljesítménye nagy hatással van a teljes gép és a berendezés hatékonyságára és teljesítményére. A PTFE anyagnak a korrózióállóság, az öregedési ellenállás, az alacsony súrlódási együttható és a nem ragaszkodás, a széles hőmérsékleti tartomány és a jó rugalmasság jellemzői, így nagyon alkalmasak a magas korrózióállósági igényű és 100 ° feletti hőmérsékleti hőmérsékletekkel rendelkező tömítésekhez. Például a hornyolt gépek, hőcserélők, nagynyomású edények, nagy átmérőjű edények, szelepek és szivattyúk, üvegreakciókészletek, lapos karimák, nagy átmérőjű karimák, tengelyek, dugattyús rudak, szeleprudak, féregcsomagolók, szivattyúk, kötőrudak tömítéseinek stb. Stb.
2.A Polietrafluor -etilén (PTFE) alacsony súrlódási teljesítményét használják terhelési alkalmazásokban.
Egyes berendezések súrlódási alkatrészei nem alkalmasak a kenésre, például olyan helyzetekben, amikor a kenőzsír oldószerekkel feloldódik, és hatástalanná válnak, vagy papírgyártásban, gyógyszerekben, élelmiszerekben, textilekben stb. Az ipari mezőben lévő termékek elkerüljék a kenőolaj-szennyeződést, amely a PTFE-anyagokat az olajmentes kenéshez (közvetlen rakománytáblákra) kell elkerülni. Ennek oka az, hogy ennek az anyagnak a súrlódási együtthatója a legalacsonyabb az ismert szilárd anyagok között. Konkrét felhasználásai között szerepel a vegyi berendezések, papírgyűjtő gépek és a mezőgazdasági gépek csapágyai, mint dugattyúgyűrűk, szerszámgépvezető sínek és vezetőgyűrűk. Ezeket a polgári építési projektekben széles körben használják hidak, alagút acél szerkezetű tetőháló, nagy vegyi csővezetékek és tárolótartályok támogató diákként. A blokkok, valamint a hídtartók és hídforgatók stb.
(
A PTFE anyagok velejáró alacsony vesztesége és kis dielektromos állandója lehetővé teszi, hogy zománcozott huzalokká váljanak mikro motorokban, hőelemben, vezérlőeszközökben stb., PTFE elektromos szigetelő filmben. Ideális szigetelő anyag a kondenzátorok gyártásához, a rádiószigetelő bélések, a szigetelt kábelek, a motortok és a transzformátorok. Ez az egyik nélkülözhetetlen anyag az ipari elektronikus alkatrészek, például a repülőgép és az űrrepüléshez. A fluor műanyag fóliák használata nagy permeabilitást mutat az oxigénhez és a vízgőz nagy permeabilitása. A kis permeabilitás szelektív permeabilitása felhasználható az oxigénérzékelők előállítására. A fluoroplasztika jellemzői, amelyek magas hőmérsékleten és magas nyomás alatt poláris töltés eltérést okoznak, mikrofonok, hangszórók, robotok alkatrészei stb. Készítésére használhatók, és alacsony refrakciójuk felhasználható. A nagy hatékonyság jellemzői optikai szálakat eredményezhetnek.
(
A kibővített PTFE anyag pusztán inert és nagyon erős biológiai alkalmazkodóképességgel rendelkezik. Ez nem okoz a test általi elutasítást, és nem gyakorol fiziológiai mellékhatásait az emberi testre. Bármely módszerrel sterilizálható. Mikropórusos szerkezete lehetővé teszi a különféle rehabilitációs oldatokban való felhasználást, ideértve a mesterséges ereket és a foltokat a lágyszöveti regenerációhoz, valamint az érrendszeri, szív-, általános és ortopédiai műtétek műtéti varrásait.
5. A Poli-metrafluor-etilén (PTFE) anti-tapasz tulajdonságainak alkalmazása.
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
A PTFE anyagnak a legkisebb felületi feszültsége van a szilárd anyagok között, és semmilyen anyaghoz sem tartozik. A magas és alacsony hőmérsékletű ellenállás és a kémiai inertitás jellemzői is, így alkalmassá válik olyan alkalmazásokra, mint a gyártás. A nem tapadó serpenyőket széles körben használják az anti-stick alkalmazásokban. Az anti-adéziós eljárás elsősorban két típusot tartalmaz: a PTFE lap telepítése a szubsztrátra és a PTFE bevonat vagy lakk, amelyet a szubsztrátumon üveggel összeállítottak a hő zsugorodás útján.
Tudjon meg többet a PTFE bevonatokról
Noha a PTFE anyagok továbbra is nagy hegesztési problémákkal járnak, a technológia fejlődésével az új szintézis módszerek hamarosan megoldják a PTFE fájdalompontjait, és a PTFE -t a szélesebb mezőre alkalmazzák.
