Ի՞նչ է PTFE (պոլիտետրաֆտորէթիլեն):

Պոլիտետրաֆտորէթիլենը (PTFE) ածխածնի և ֆտորի պոլիմեր է: Այս նյութն ունի ամենահայտնի անունը՝ տեֆլոն:

PTFE-ի հատկությունները ներառում են.

• Գերազանց մեխանիկական հատկություններ (<1%)

• Քիմիական իներտության կոռոզիոն դիմադրություն

• Ջերմային դիմադրություն

• Շփման ամենացածր գործակիցները

• Չկպչուն հատկություններ (դիմակայում է 500°f (260°c) շարունակական բարձր ջերմաստիճաններին)

• Հագնվելու դիմադրություն

• Բարձր հալման կետ

PTFE-ի հիանալի հատկությունները նրան տալիս են կիրառությունների լայն շրջանակ, և այն առավել հաճախ օգտագործվում է որպես չկպչող ծածկույթ խոհանոցային սպասքի համար: PTFE-ի մաշվածության ավելի լավ դիմադրությունը թույլ է տալիս այն զուգակցել տարբեր նյութերի հետ՝ էմուլսիայի պոլիմերացման կամ կասեցման պոլիմերացման մշակման միջոցով՝ ձևավորելով բարձր ջերմակայուն արդյունաբերական արտադրանքներ՝ գերազանց մեխանիկական հատկություններով, ինչպիսիք են մետաղալարերի մեկուսացումը, սննդային կոնվեյերային գոտիները, ճկուն չկպչող գործվածքները և այլն:

Ի՞նչ է PTFE-ը:

Պոլիտետրաֆտորէթիլենը հայտնաբերվել է 1938 թվականին: Այն ի սկզբանե հայտնաբերել է ամերիկացի քիմիկոս Ռոյ Ջ. Պլանկետը (1910–1994), երբ նա փորձում էր ստեղծել ածխածնի և ֆտորային միացությունների նոր սառնագենտ: Մարդիկ այն ժամանակ չէին մտածի այս սովորական արտադրանքի մասին: Տարօրինակ կատալիզատորները կազդեն աշխարհի բոլոր կողմերի վրա:

1941 թվականին DuPont-ը ստացավ այս ապրանքի արտոնագիրը և 1944 թվականին գրանցեց ապրանքային նշան «Teflon» անունով։

Մեր օրերում պոլիտետրաֆտորէթիլենը լայնորեն կիրառվում է արտադրության և կյանքի բազմաթիվ ոլորտներում։ Հասարակական սննդի արդյունաբերության մեջ լայնորեն օգտագործվում է PTFE ծածկով խոհարարական սպասք; Հագուստի արդյունաբերության մեջ, HELIKON-ի և Carinthia ապրանքանիշերի վերին սառը դիմացկուն հագուստներն օգտագործում են PTFE որպես ծածկույթ կամ արտաքին շերտ: -30°C սաստիկ ցրտին դիմակայելու ունակության հասնելու համար; Ռազմական ոլորտում PTFE նյութերը ցածր կորուստներով, գերազանց դիէլեկտրական հատկություններով, լավ հետևողականությամբ, կայուն քիմիական հատկություններով և խոնավության գրեթե ոչ կլանմամբ լայնորեն օգտագործվում են բարձր ռադիոհաճախականության ռադարային վահանակներում: Բժշկական ոլորտում PTFE նյութերը լայնորեն կիրառվում են նաև մարմնի արհեստական ​​մասերում։

Ինչի՞ համար է PTFE-ն կանգնած:

PTFE-ն նշանակում է պոլիտետրաֆտորէթիլեն՝ պոլիմերի (C2F4)n քիմիական տերմինը:

Այս նյութը, ընդհանուր առմամբ, վերաբերում է ցանկացած ֆիրմային PTFE սինթետիկ ֆտորոպոլիմերին: Պոլիտետրաֆտորէթիլենի հիմնական բնութագրերը հետևյալն են.

• Առավելագույն աշխատանքային ջերմաստիճանը (°F /°C)՝ 500/260

• Առաձգական ուժ ընդմիջման ժամանակ (PSI)՝ 4000

• Դիէլեկտրական հաստատուն (կՎ/մլ)՝ 3.7

• Համամասնությունը՝ 2.16

• Երկարացում ընդմիջման ժամանակ՝ 350%

• Ափ D կարծրություն՝ 54

Վերոնշյալ բնութագրերով լայնորեն կիրառվող ptfe պոլիտետրաֆտորէթիլենային սինթետիկ ֆտորպոլիմերն արդեն ունի անթիվ ապրանքանիշեր, հիմնական ապրանքանիշերը հետևյալն են.

• TEFLON®. քիմիա

• FLUON®: AGC Ltd

• DYNEON®՝ 3 մ

• ՊՈԼԻՖԼՈՆ՝ Daikin Industrial Co., Ltd.

• ALGOFLON: Solvay Ltd.

  
  

PTFE քիմիական կառուցվածք

Պոլիտետրաֆտորէթիլենը գծային պոլիմեր է՝ կազմված ածխածնի (C) և ֆտորի (F) ատոմներից, քիմիական բանաձևով (C2F4)n, որտեղ n-ը մոնոմերի միավորների թիվն է։

PTFE-ի կառուցվածքը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ՝ -CF2-CF2-CF2-CF2-

PTFE մոլեկուլների երկար շղթան կազմված է ածխածնի ատոմներից, որոնցից յուրաքանչյուրը կապված է երկու ֆտորի ատոմների հետ։

Ֆտորի ատոմները գրեթե ծածկում են պարուրաձև պոլիմերային շղթայի ածխածնի ատոմների մակերեսը։ Ածխածնի ատոմները կազմում են պոլիմերային շղթայի հիմնական շղթան։ Ֆտորի ատոմները ածխածնի ատոմների շուրջ ստեղծում են վահանանման կառուցվածք, որը լավ պաշտպանում է ածխածնի ներքին ատոմները։

Ատոմների այս յուրահատուկ դասավորությունը PTFE-ին տալիս է իր բացառիկ հատկությունները: Այս մոլեկուլային կառուցվածքը նպաստում է PTFE-ի անզուգական ֆիզիկական և քիմիական հատկություններին:

Ի՞նչ է տեֆլոնի նյութը:

Teflon PTFE է

Իհարկե, տեֆլոնը պոլիմերային նյութ է, որը պոլիմերացված է տետրաֆտորէթիլենից և պերֆտորացված նյութի տեսակ է: Դրա քիմիական անվանումն է պոլիտետրաֆտորէթիլեն (PTFE):

Տեֆլոնի քիմիական կառուցվածքը շատ յուրահատուկ է. Մոլեկուլային կառուցվածքն այն է, որ F (ֆտորի ատոմները) փոխարինում է C շղթայի բոլոր H (ջրածնի ատոմներին): Միևնույն ժամանակ, քանի որ ֆտորի ատոմի շառավիղը շատ ավելի մեծ է, քան ածխածնի ատոմի շառավիղը, ատոմների միջև հակահարվածը շատ մեծ է, ուստի ջրածնի ատոմների պես դրանք կարող են դասավորվել հարթության մեջ, այնպես որ ֆտորի ատոմները գրեթե պարուրաձև են՝ փաթաթելով ածխածնի ատոմները, այնպես որ արտաքին աշխարհը կարող է միայն հարաբերականորեն շփվել ատոմների հետ:

Ֆտորի ատոմի ուժեղ պատնեշով տեֆլոնի պոլիմերային կառուցվածքը համեմատաբար կայուն է այլ նյութերի համեմատ:

Teflon Properties

PTFE-ը պոլիմերացված է տետրաֆտորէթիլենային մոնոմերից: Այն թափանցիկ կամ անթափանց մոմ է, որը նման է PE-ին: Նրա խտությունը 2,2 գ/սմ3 է, իսկ ջրի կլանման արագությունը 0,01%-ից պակաս է։

PTFE պոլիմերի քիմիական կառուցվածքը նման է PE-ին, բացառությամբ, որ պոլիէթիլենի բոլոր ջրածնի ատոմները փոխարինվում են ֆտորի ատոմներով: Կապի բարձր էներգիայի և CF կապի կայուն աշխատանքի շնորհիվ այն ունի հիանալի քիմիական կոռոզիոն դիմադրություն և կարող է դիմակայել բոլոր ուժեղ թթուներին (ներառյալ ջրային ռեգիան), բացառությամբ հալած ալկալի մետաղների, օքսիդացնող միջավայրի և 300°C-ից բարձր նատրիումի հիդրօքսիդի: Ինչպես նաև ուժեղ օքսիդանտների, վերականգնող նյութերի և տարբեր օրգանական լուծիչների ազդեցությունը:

PTFE մոլեկուլում F ատոմը սիմետրիկ է, իսկ CF կապի երկու տարրերը՝ կովալենտային կապով։ Մոլեկուլում ազատ էլեկտրոններ չկան, ինչը ամբողջ մոլեկուլը դարձնում է չեզոք: Հետևաբար, այն ունի գերազանց դիէլեկտրական հատկություններ, և դրա էլեկտրական մեկուսացման վրա չի ազդում շրջակա միջավայրի և հաճախականության ազդեցությունը:

Տեֆլոնի ֆիզիկական հատկություններ

Դրա ծավալային դիմադրողականությունը 1017-ից մեծ է, դիէլեկտրական կորուստը փոքր է, խզման լարումը բարձր է, աղեղային դիմադրությունը լավ է, և այն կարող է աշխատել 250°C էլեկտրական միջավայրում: Քանի որ PTFE-ի մոլեկուլային կառուցվածքում ջրածնային կապեր չկան, կառուցվածքը սիմետրիկ է, ուստի դրա բյուրեղացումը Բյուրեղացման աստիճանը շատ բարձր է (ընդհանուր առմամբ բյուրեղությունը 55%~75%, երբեմն բարձր է մինչև 94%), ինչը PTFE-ին դարձնում է չափազանց ջերմակայուն: Նրա հալման ջերմաստիճանը 324C է, տարրալուծման ջերմաստիճանը՝ 415°C, իսկ օգտագործման առավելագույն ջերմաստիճանը՝ 250°C։ Այն փխրուն է Ջերմաստիճանը -190°C է, իսկ ջերմային աղավաղման ջերմաստիճանը (0,46ՄՊա պայմաններում) 120C է:

Teflon նյութը լավ մեխանիկական հատկություններ ունի: Դրա առաձգական ուժը 21 ~ 28 ՄՊա է, ճկման ուժը 11 ~ 14 ՄՊա է, երկարացումը 250% ~ 300% է, իսկ դինամիկ և ստատիկ շփման գործակիցները պողպատի նկատմամբ 0,04 են, ինչը ավելի լավ է, քան նեյլոնը, պոլիֆորմալդեհիդը և պոլիէթիլենը: Սառը պլաստմասսաների շփման գործակիցը փոքր է։

Մաքուր PTFE-ն ունի ցածր ուժ, վատ մաշվածության դիմադրություն և վատ սողացող դիմադրություն: Սովորաբար անհրաժեշտ է PTFE պոլիմերին ավելացնել որոշ անօրգանական մասնիկներ, ինչպիսիք են գրաֆիտը, դիսուլֆիդային խումբը, ալյումինի օքսիդը, ապակե մանրաթելը, ածխածնի մանրաթելը և այլն՝ դրա մեխանիկական հատկությունները բարելավելու համար: և կարող է նաև ընդլայնվել՝ համագործակցելով այլ պոլիմերների հետ, ինչպիսիք են՝ պոլիֆենիլազը (PHB), պոլիֆենիլեն սուլֆիդը (PFS), պոլիէթիլեն գլիկոլը (PEEK), պոլիէթիլեն/պրոպիլեն համապոլիմերը (PFEP) և այլն։

Ինչպես է պատրաստվում տեֆլոնը

Արտադրության գործընթացում օգտագործվում է քլորոֆորմը որպես հումք, օգտագործում է անջուր հիդրոֆտորաթթու՝ քլորոֆորմը ֆտորացնելու համար, ռեակցիայի ջերմաստիճանը 65ºC-ից բարձր է, որպես կատալիզատոր օգտագործում է անտիմոնի պենտաքլորիդը և վերջապես օգտագործում է ջերմային ճեղքում՝ տետրաֆտորէթիլեն արտադրելու համար:

Aokai-ն արտադրվում է կասեցման պոլիմերացման կամ էմուլսիայի պոլիմերացման միջոցով:

1. Մոնոմեր տետրաֆտորէթիլենի պատրաստում

Արդյունաբերության մեջ որպես հումք օգտագործվում է քլորոֆորմը, քլորոֆորմը ֆտորացնելու համար օգտագործվում է անջուր հիդրոֆտորաթթու, ռեակցիայի ջերմաստիճանը 65ºC-ից բարձր է, հակամիոնի պենտաքլորիդն օգտագործվում է որպես կատալիզատոր և վերջապես տետրաֆտորէթիլենը արտադրվում է ջերմային ճեղքումով։ Տետրաֆտորէթիլենը կարող է արտադրվել նաև բարձր ջերմաստիճաններում ցինկի և տետրաֆտորդիքլորեթանի հետ փոխազդելու միջոցով:

1. Պոլիտետրաֆտորէթիլենի պատրաստում

Էմալային կամ չժանգոտվող պողպատից պոլիմերացման թեյնիկում ջուրն օգտագործվում է որպես միջավայր, կալիումի պերսուլֆատը՝ որպես նախաձեռնող, պերֆտորկարբոքսիլաթթվի ամոնիումի աղը՝ որպես ցրող, ֆտորածխածինը օգտագործվում է որպես կայունացուցիչ, իսկ տետրաֆտորէթիլենը օքսիդացված է ռեդոքս պոլիմերացված՝ նուրբ փոշու պոլիմերացման համար: Տետրաֆտորէթիլեն.

Ռեակցիոն թեյնիկին ավելացրեք տարբեր հավելումներ, և տետրաֆտորէթիլենային մոնոմերը գազային փուլում մտնում է պոլիմերացման թեյնիկ: Կարգավորեք թեյնիկի ջերմաստիճանը մինչև 25°C, այնուհետև ավելացրեք որոշակի քանակությամբ ակտիվացուցիչ (նատրիումի մետաբիսուլֆիտ)՝ պոլիմերացումը սկսելու համար ռեդոքս համակարգի միջոցով: Պոլիմերացման գործընթացում մոնոմերները շարունակաբար ավելացվում են, և պոլիմերացման ճնշումը պահպանվում է 0,49-0,78 ՄՊա: Պոլիմերացումից հետո ստացված դիսպերսիան նոսրացնում են ջրով որոշակի կոնցենտրացիայի, և ջերմաստիճանը կարգավորվում է մինչև 15~20ºC: Մեխանիկական խառնումից հետո այն լվանում են ջրով և չորացնում, այսինքն՝ այս արտադրանքը ստացվում է մանր հատիկավոր խեժի տեսքով։

Անվտանգ է թեֆլոնը:

Տեֆլոնի ծածկույթն ինքնին անվտանգ է. տեֆլոնի նյութն ինքնին թունավոր չէ, չի քայքայվում և առողջությանը վտանգ չի ներկայացնում: Սա, հավանաբար, պայմանավորված է նրանով, որ նրա մոլեկուլային կառուցվածքը հիմնականում անլուծելի է իրական քիմիական նյութերի մեջ, էլ չասած՝ մարսված և կլանված մարդու մարմնի կողմից:

Իմացեք ավելին տեֆլոնի անվտանգության մասին

Ինչի՞ համար է օգտագործվում PTFE-ը:

PTFE նյութը ունի ամենափոքր մակերեսային լարվածությունը պինդ նյութերի մեջ և չի կպչում որևէ նյութի: Այն նաև ունի բարձր և ցածր ջերմաստիճանի դիմադրության և քիմիական իներտության բնութագրեր, ինչը հարմար է դարձնում այնպիսի ծրագրերի համար, ինչպիսիք են արտադրությունը: Չկպչող տապակները լայնորեն օգտագործվում են հակակպչուն ծրագրերում: Հակասոսնձման գործընթացը հիմնականում ներառում է երկու տեսակ՝ PTFE թերթիկի տեղադրում ենթաշերտի վրա և տեղադրում PTFE ծածկույթ կամ լաք, որը կազմված է ապակուց, հիմքի վրա ջերմային կրճատման միջոցով:

Իմացեք ավելին PTFE ծածկույթների մասին

Թեև PTFE նյութերը դեռևս ունեն եռակցման բարձր դժվարության խնդիր, տեխնոլոգիայի առաջընթացով, սինթեզի նոր մեթոդները շուտով կլուծեն PTFE-ի ցավի կետերը և կկիրառեն PTFE ոլորտների ավելի լայն շրջանակ: