Polytetrafluoroethylene (PTFE) adalah polimer karbon dan fluor. Materi ini memiliki nama yang paling akrab: Teflon.
Properti PTFE meliputi:
Sifat mekanik yang sangat baik (<1%)
Resistensi korosi inertness kimia
Ketahanan panas
Koefisien gesekan terendah
Sifat non tongkat (tahan suhu tinggi kontinu 500 ° F (260 ° C))
Pakai ketahanan
Titik leleh yang tinggi
Sifat PTFE yang sangat baik memberikan berbagai aplikasi, dan paling umum digunakan sebagai lapisan non-stick untuk peralatan masak. Resistensi keausan PTFE yang lebih baik memungkinkannya untuk dikombinasikan dengan berbagai bahan melalui polimerisasi emulsi atau pemrosesan polimerisasi suspensi untuk membentuk produk industri yang tahan termal tinggi dengan sifat mekanik yang sangat baik, seperti isolasi kawat, sabuk konveyor tingkat makanan, kain non-stick fleksibel, dll.
![2]()
Polytetrafluoroethylene ditemukan pada tahun 1938. Ini awalnya ditemukan oleh ahli kimia Amerika Roy J. Plunkett (1910–1994) ketika ia mencoba membuat pendingin karbon dan fluor baru. Orang -orang pada saat itu tidak akan memikirkan produk biasa ini. Katalis yang aneh akan memengaruhi setiap aspek dunia.
Pada tahun 1941, DuPont memperoleh paten untuk produk ini dan mendaftarkan merek dagang dengan nama 'Teflon ' pada tahun 1944.
Saat ini, polytetrafluoroethylene telah banyak digunakan di banyak bidang produksi dan kehidupan. Dalam industri katering, peralatan masak yang dilapisi PTFE banyak digunakan; Di industri pakaian, pakaian tahan dingin dari merek seperti Helikon dan Carinthia semua menggunakan PTFE sebagai lapisan atau lapisan luar. , untuk mencapai kemampuan untuk menahan dinginnya -30 ° C; Di bidang militer, bahan PTFE dengan kehilangan rendah, sifat dielektrik yang sangat baik, konsistensi yang baik, sifat kimia yang stabil, dan hampir tidak ada penyerapan kelembaban yang banyak digunakan dalam panel radar frekuensi radio tinggi. Di bidang medis, bahan PTFE juga banyak digunakan pada bagian tubuh buatan.
![3]()
PTFE adalah singkatan dari Polytetrafluoroethylene, istilah kimia untuk polimer (C2F4) n.
Bahan ini umumnya mengacu pada fluoropolymer sintetis PTFE bermerek. Karakteristik utama Polytetrafluoroethylene adalah sebagai berikut:
Suhu operasi maksimum (° F /° C): 500/260
Kekuatan tarik saat istirahat (psi): 4.000
Konstanta Dielektrik (KV/Mil): 3.7
Proporsi: 2.16
Perpanjangan saat istirahat: 350%
Kekerasan darat D: 54
PTFE PTFE yang banyak digunakan Polytetrafluoroethylene fluoropolymer sintetis dengan karakteristik di atas sudah memiliki banyak merek, merek utamanya adalah sebagai berikut:
![4]()
Polytetrafluoroethylene adalah polimer linier yang terdiri dari atom karbon (C) dan fluor (F), dengan formula kimia (C2F4) N, di mana N adalah jumlah unit monomer.
Struktur PTFE dapat dinyatakan sebagai: -cf2-cf2-cf2-cf2-
Rantai panjang molekul PTFE terdiri dari atom karbon, yang masing -masing terkait dengan dua atom fluor.
Atom fluor hampir menutupi permukaan atom karbon dari rantai polimer spiral. Atom karbon membentuk rantai utama rantai polimer. Atom fluor membentuk struktur seperti perisai di sekitar atom karbon, yang dengan baik melindungi atom karbon internal.
Susunan atom yang unik ini memberi PTFE sifat luar biasa. Struktur molekul ini berkontribusi pada sifat fisik dan kimia PTFE yang tak tertandingi.
Teflon adalah fluoropolimer termoplastik, dan akronim Teflon adalah PTFE (Polytetrafluoroethylene).
Teflon adalah merek dagang chemour, namun, PTFE juga dapat dibeli dari perusahaan selain chemour.
Teflon adalah bahan yang populer karena gesekannya yang rendah, ketahanan suhu tinggi, dan ketahanan kimia.
Tentu saja, Teflon adalah bahan polimer yang dipolimerisasi dari tetrafluoroethylene dan merupakan jenis bahan perfluorinasi. Nama kimianya adalah Polytetrafluoroethylene (PTFE).
Struktur kimia Teflon sangat unik. Struktur molekul adalah bahwa F (atom fluorin) menggantikan semua H (atom hidrogen) pada rantai C. Pada saat yang sama, karena jari -jari atom fluor jauh lebih besar daripada jari -jari atom karbon, penolakan antara atom sangat besar, sehingga tidak akan seperti atom hidrogen, mereka dapat diatur dalam bidang, sehingga atom fluor yang hampir spiral untuk membungkus atom karbon, sehingga dunia luar hanya dapat bersentuhan dengan kontak dengan relatif atom.
Dengan penghalang atom fluor yang kuat, struktur polimer Teflon relatif stabil dibandingkan dengan bahan lain.
![11]()
PTFE adalah polimer yang dipolimerisasi dari monomer tetrafluoroethylene. Ini adalah lilin transparan atau buram yang mirip dengan PE. Kepadatannya adalah 2,2g/cm3 dan laju penyerapan airnya kurang dari 0,01%.
Struktur kimia polimer PTFE mirip dengan PE, kecuali bahwa semua atom hidrogen dalam polietilen digantikan oleh atom fluor. Karena energi ikatan yang tinggi dan kinerja yang stabil dari ikatan CF, ia memiliki ketahanan korosi kimia yang sangat baik dan dapat menahan semua asam kuat (termasuk Aqua Regia) kecuali logam alkali cair, media pengoksidasi, dan natrium hidroksida di atas 300 ° C. Serta efek oksidan yang kuat, agen pereduksi dan berbagai pelarut organik.
Atom F dalam molekul PTFE bersifat simetris, dan dua elemen dalam ikatan CF terikat secara kovalen. Tidak ada elektron bebas dalam molekul, membuat seluruh molekul netral. Oleh karena itu, ia memiliki sifat dielektrik yang sangat baik, dan isolasi listriknya tidak terpengaruh oleh pengaruh lingkungan dan frekuensi.
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Resistivitas volume lebih besar dari 1017, kehilangan dielektriknya kecil, tegangan kerusakannya tinggi, resistansi busurnya baik, dan dapat bekerja di lingkungan listrik 250 ° C. Karena tidak ada ikatan hidrogen dalam struktur molekul PTFE, strukturnya simetris, sehingga kristalisasi tingkat kristalisasi sangat tinggi (umumnya kristalinitas 55%~ 75%, kadang-kadang setinggi 94%), yang membuat PTFE sangat tahan panas. Suhu lelehnya adalah 324C, suhu dekomposisi adalah 415 ° C, dan suhu penggunaan maksimumnya adalah 250 ° C. Rapuh suhu adalah -190 ° C, dan suhu distorsi panas (di bawah kondisi 0,46MPa) adalah 120C.
Bahan Teflon memiliki sifat mekanik yang baik. Kekuatan tariknya adalah 21 ~ 28mpa, kekuatan lentur adalah 11 ~ 14mpa, perpanjangan adalah 250%~ 300%, dan koefisien gesekan dinamis dan statis terhadap baja keduanya 0,04, yang lebih baik daripada nilon, poliformaldehida, dan polietilen. Koefisien gesekan plastik keren kecil.
PTFE murni memiliki kekuatan rendah, ketahanan aus yang buruk dan ketahanan creep yang buruk. Biasanya perlu untuk menambahkan beberapa partikel anorganik ke polimer PTFE, seperti grafit, gugus disulfida, aluminium oksida, serat kaca, serat karbon, dll. Untuk meningkatkan sifat mekaniknya. , dan juga dapat diperluas dengan bekerja sama dengan polimer lain seperti polifenilase (PHB), polifenilen sulfida (PFS), polietilen glikol (mengintip), polietilen/kopolimer propilena (PFEP), dll. Rentang suhu redamannya, meningkatkan ketahanannya terhadap variabilitas.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Proses manufaktur menggunakan kloroform sebagai bahan baku, menggunakan asam hidrofluorat anhidrat untuk fluorinasi kloroform, suhu reaksi di atas 65ºC, menggunakan antimon pentaklorida sebagai katalis, dan akhirnya menggunakan retak termal untuk menghasilkan tetrafluoroethylene.
Aokai diproduksi menggunakan polimerisasi suspensi atau polimerisasi emulsi.
Persiapan monomer tetrafluoroethylene
Secara industri, kloroform digunakan sebagai bahan baku, asam hidrofluorat anhidrat digunakan untuk fluorinasi kloroform, suhu reaksi di atas 65ºC, antimon pentaklorida digunakan sebagai katalis, dan akhirnya tetrafluoroethylene diproduksi oleh retak termal. Tetrafluoroethylene juga dapat diproduksi dengan bereaksi seng dengan tetrafluorodichloroethane pada suhu tinggi.
Persiapan polytetrafluoroethylene
Dalam ketel polimerisasi enamel atau stainless steel, air digunakan sebagai medium, kalium persulfat digunakan sebagai inisiator, perfluorocarboxylic asam amonium garam digunakan sebagai dispersan, fluorokarbon digunakan sebagai penstabil, dan tetrafluoroethylene dipolimerized untuk direduksi. Tetrafluoroethylene.
Tambahkan berbagai aditif ke ketel reaksi, dan monomer tetrafluoroethylene memasuki ketel polimerisasi dalam fase gas. Sesuaikan suhu dalam ketel ke 25 ° C, kemudian tambahkan sejumlah aktivator (natrium metabisulfit) untuk memulai polimerisasi melalui sistem redoks. Selama proses polimerisasi, monomer terus ditambahkan, dan tekanan polimerisasi dipertahankan pada 0,49 ~ 0,78mpa. Dispersi yang diperoleh setelah polimerisasi diencerkan ke konsentrasi tertentu dengan air, dan suhu disesuaikan menjadi 15 ~ 20ºC. Setelah agregasi dengan pengadukan mekanis, dicuci dengan air dan dikeringkan, yaitu, produk ini diperoleh sebagai resin granular halus.
Lapisan Teflon itu sendiri aman: bahan teflon itu sendiri tidak beracun, tidak akan terurai, dan tidak akan menyebabkan bahaya kesehatan. Ini mungkin karena struktur molekulnya pada dasarnya tidak larut dalam bahan kimia nyata, apalagi dicerna dan diserap oleh tubuh manusia.
Pelajari lebih lanjut tentang keamanan Teflon
Apa yang digunakan PTFE untuk？
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
Sifat unik PTFE membuatnya banyak digunakan dalam operasi industri dan laut seperti industri kimia, minyak bumi, tekstil, makanan, pembuatan kertas, obat -obatan, elektronik dan mesin.
Aplikasi Polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam sifat anti-korosi:
Karena cacat dalam ketahanan korosi karet, kaca, paduan logam dan bahan lainnya, sulit untuk memenuhi lingkungan yang keras di mana suhu, tekanan dan media kimia hidup berdampingan, dan kerugian yang dihasilkan cukup mengkhawatirkan. Sementara bahan PTFE memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, polytetrafluoroethylene menggunakan bahan tahan korosi utama dalam minyak bumi, bahan kimia, tekstil dan industri lainnya.
Aplikasi spesifik meliputi: pipa pengiriman, pipa knalpot, pipa uap untuk mengangkut gas korosif, pipa minyak bertekanan tinggi untuk pabrik gulung, pipa tinggi, menengah dan tekanan rendah untuk sistem hidrolik pesawat dan sistem pers dingin, menara penyulingan, penukar panas, ketel, menara dan tangki. Kinerja segel peralatan kimia seperti lapisan dan katup memiliki dampak besar pada efisiensi dan kinerja seluruh mesin dan peralatan. Bahan PTFE memiliki karakteristik resistensi korosi, resistensi penuaan, koefisien gesekan rendah dan non-stickiness, kisaran suhu yang luas, dan elastisitas yang baik, membuatnya sangat cocok untuk pembuatan segel dengan persyaratan resistensi korosi yang tinggi dan suhu operasi di atas 100 °. Seperti segel untuk flensa mesin beralur, penukar panas, kapal bertekanan tinggi, kapal berdiameter besar, katup, dan pompa, segel untuk pot reaksi kaca, flensa datar, flensa berdiameter besar, poros, batang piston, batang katup, pompa gigi cacing, seal batang pengikat, dll. Segel batang pengikat, dll.
2. Kinerja gesekan rendah polytetrafluoroethylene (PTFE) digunakan dalam aplikasi beban.
Bagian gesekan dari beberapa peralatan tidak cocok untuk pelumasan, seperti dalam situasi di mana minyak pelumas akan dilarutkan oleh pelarut dan menjadi tidak efektif, atau dalam pembuatan kertas, obat-obatan, makanan, tekstil, dll. Bahan-bahan di bidang industri yang paling baik untuk menghindari lumasi lumasi. Ini karena koefisien gesekan bahan ini adalah yang terendah di antara bahan padat yang diketahui. Penggunaan spesifiknya meliputi bantalan untuk peralatan kimia, mesin pembuatan kertas, dan mesin pertanian, seperti cincin piston, rel panduan alat mesin, dan cincin pemandu. Mereka banyak digunakan dalam proyek konstruksi sipil sebagai slide dukungan untuk jembatan, rangka atap struktur baja terowongan, pipa kimia besar, dan tangki penyimpanan. Blok, serta digunakan sebagai penyangga jembatan dan putar jembatan, dll.
3. Aplikasi polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam aplikasi elektronik dan listrik.
Kehilangan rendah yang melekat dan konstanta dielektrik kecil dari bahan PTFE memungkinkannya dibuat menjadi kabel berenamel untuk digunakan dalam motor mikro, termokopel, perangkat kontrol, dll., Film isolasi listrik PTFE Ini adalah bahan isolasi yang ideal untuk pembuatan kapasitor, pelapis isolasi radio, kabel isolasi, motor dan transformasi. Ini juga merupakan salah satu bahan yang sangat diperlukan untuk komponen elektronik industri seperti kedirgantaraan dan kedirgantaraan. Penggunaan film plastik fluor memiliki permeabilitas tinggi terhadap oksigen dan permeabilitas tinggi untuk uap air. Permeabilitas selektif permeabilitas kecil ini dapat digunakan untuk memproduksi sensor oksigen. Karakteristik fluoroplastik yang menyebabkan penyimpangan muatan kutub di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi dapat digunakan untuk memproduksi mikrofon, speaker, bagian pada robot, dll., Dan refraksi rendah dapat digunakan. Karakteristik efisiensi tinggi dapat membuat serat optik.
4. Aplikasi Polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam Kedokteran Medis.
Bahan PTFE yang diperluas murni lembam dan memiliki kemampuan beradaptasi biologis yang sangat kuat. Ini tidak akan menyebabkan penolakan oleh tubuh dan tidak memiliki efek samping fisiologis pada tubuh manusia. Ini dapat disterilkan dengan metode apa pun. Struktur mikropornya memungkinkan untuk digunakan dalam berbagai solusi rehabilitasi, termasuk pembuluh darah buatan dan tambalan untuk regenerasi jaringan lunak dan jahitan bedah untuk pembedahan pembuluh darah, jantung, umum dan ortopedi.
5. Aplikasi sifat anti-stick dari polytetrafluoroethylene (PTFE).
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
Meskipun bahan PTFE masih memiliki masalah kesulitan yang tinggi dalam pengelasan, dengan kemajuan teknologi, metode sintesis baru akan segera menyelesaikan titik nyeri PTFE dan menerapkan PTFE ke rentang bidang yang lebih luas.
