Polytetrafluoroethylene (PTFE) adalah polimer karbon dan fluor. Bahan ini mempunyai nama yang paling familiar: Teflon.
Properti PTFE meliputi:
Sifat mekanik yang sangat baik (<1%)
Ketahanan korosi kelembaman kimia
Tahan panas
Koefisien gesekan terendah
Sifat anti lengket (tahan terhadap suhu tinggi terus menerus hingga 500°f (260°c))
Ketahanan aus
Titik leleh tinggi
Sifat PTFE yang luar biasa memberikannya beragam aplikasi, dan paling sering digunakan sebagai lapisan anti lengket pada peralatan masak. Ketahanan aus PTFE yang lebih baik memungkinkannya dikombinasikan dengan berbagai bahan melalui polimerisasi emulsi atau proses polimerisasi suspensi untuk membentuk produk industri tahan panas tinggi dengan sifat mekanik yang sangat baik, seperti insulasi kawat, ban berjalan food grade, kain anti lengket yang fleksibel, dll.
![2]()
Polytetrafluoroethylene ditemukan pada tahun 1938. Awalnya ditemukan oleh ahli kimia Amerika Roy J. Plunkett (1910–1994) ketika dia mencoba membuat zat pendingin senyawa karbon dan fluor baru. Orang-orang pada saat itu tidak akan memikirkan produk biasa ini. Katalis yang aneh akan mempengaruhi 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 berbagai bidang produksi dan kehidupan. Dalam industri katering, peralatan masak berlapis PTFE banyak digunakan; Dalam industri pakaian, pakaian tahan dingin terbaik dari merek seperti HELIKON dan Carinthia semuanya menggunakan PTFE sebagai pelapis atau lapisan luarnya. , untuk mencapai kemampuan menahan suhu dingin yang parah -30°C; di bidang militer, bahan PTFE dengan kerugian rendah, sifat dielektrik yang sangat baik, konsistensi yang baik, sifat kimia yang stabil, dan hampir tidak ada penyerapan air banyak digunakan dalam panel radar frekuensi radio tinggi. Di bidang medis, bahan PTFE juga banyak digunakan pada bagian tubuh buatan.
Apa Kepanjangan dari PTFE?
![3]()
PTFE adalah singkatan dari polytetrafluoroethylene, istilah kimia untuk polimer (C2F4)n.
Bahan ini umumnya mengacu pada fluoropolimer sintetis PTFE bermerek apa pun. Karakteristik utama dari politetrafluoroetilen adalah sebagai berikut:
Suhu pengoperasian maksimum (°F /°C): 500/260
Kekuatan Tarik Saat Putus (PSI): 4,000
Konstanta dielektrik (kV/mil): 3,7
Proporsi: 2.16
Perpanjangan putus: 350%
Kekerasan Pantai D: 54
Fluoropolimer sintetik polytetrafluoroethylene PTFE yang banyak digunakan dengan ciri-ciri diatas sudah mempunyai merk yang tak terhitung jumlahnya, merk utamanya adalah sebagai berikut :
![4]()
Polytetrafluoroethylene adalah polimer linier yang tersusun dari atom karbon (C) dan fluor (F), dengan rumus kimia (C2F4)n, dimana 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 terikat pada dua atom fluor.
Atom fluor hampir menutupi permukaan atom karbon rantai polimer spiral. Atom karbon membentuk rantai utama rantai polimer. Atom fluor membentuk struktur seperti perisai di sekitar atom karbon, yang melindungi atom karbon internal dengan baik.
Susunan atom yang unik ini memberi PTFE sifat luar biasa. Struktur molekul ini berkontribusi terhadap sifat fisik dan kimia PTFE yang tak tertandingi.
Teflon adalah fluoropolimer termoplastik, dan akronim Teflon adalah PTFE (polytetrafluoroethylene).
Teflon adalah merek dagang Chemours, namun PTFE juga dapat dibeli dari perusahaan selain Chemours.
Teflon adalah bahan yang populer karena gesekannya yang rendah, tahan suhu tinggi, dan tahan terhadap bahan kimia.
Tentu saja Teflon merupakan bahan polimer yang dipolimerisasi dari tetrafluoroetilen dan merupakan jenis bahan perfluorinasi. Nama kimianya adalah polytetrafluoroethylene (PTFE).
Struktur kimia teflon sangat unik. Struktur molekulnya adalah F (atom fluor) 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, maka gaya tolak menolak antar atom sangat besar, sehingga tidak seperti atom hidrogen, atom-atom tersebut dapat tersusun dalam bidang, sehingga atom-atom fluor hampir berputar ke atas untuk membungkus atom karbon, sehingga dunia luar hanya dapat bersentuhan dengan atom-atom fluor yang relatif inert.
Dengan penghalang atom fluor yang kuat, struktur polimer Teflon relatif stabil dibandingkan bahan lain.
![11]()
PTFE adalah polimer yang dipolimerisasi dari monomer tetrafluoroetilen. Ini adalah lilin transparan atau buram yang mirip dengan PE. Kepadatannya 2,2g/cm3 dan tingkat penyerapan airnya kurang dari 0,01%.
Struktur kimia polimer PTFE mirip dengan PE, hanya saja semua atom hidrogen dalam polietilen digantikan oleh atom fluor. Karena energi ikatan yang tinggi dan kinerja ikatan CF yang stabil, 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 pengaruh oksidan kuat, zat pereduksi dan berbagai pelarut organik.
Atom F dalam molekul PTFE simetris, dan kedua unsur dalam ikatan CF terikat secara kovalen. Tidak ada elektron bebas dalam molekul, sehingga seluruh molekul menjadi 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 volumenya lebih besar dari 1017, rugi-rugi dielektriknya kecil, tegangan rusaknya tinggi, ketahanan busurnya baik, dan dapat bekerja di lingkungan listrik 250°C. Karena tidak ada ikatan hidrogen pada struktur molekul PTFE, maka strukturnya simetris, sehingga tingkat kristalisasinya sangat tinggi (umumnya kristalinitasnya 55%~75%, terkadang setinggi 94%), yang membuat PTFE sangat tahan panas. Suhu lelehnya 324C, suhu penguraiannya 415°C, dan suhu penggunaan maksimumnya 250°C. Ini rapuh. Suhunya -190°C, dan suhu distorsi panas (dalam kondisi 0,46MPa) adalah 120C.
Bahan teflon mempunyai sifat mekanik yang baik. Kekuatan tariknya 21~28MPa, kekuatan lentur 11~14MPa, perpanjangan 250%~300%, dan koefisien gesekan dinamis dan statis terhadap baja keduanya 0,04, lebih baik daripada nilon, poliformaldehida, dan polietilen. Koefisien gesekan plastik dingin kecil.
PTFE murni memiliki kekuatan rendah, ketahanan aus yang buruk, dan ketahanan mulur yang buruk. Biasanya perlu 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 (PEEK), kopolimer polietilen/propilen (PFEP), dll. Kisaran suhu redamannya, meningkatkan ketahanannya terhadap variabilitas.
![c4a261ee-9d7a-40cb-a84e-357d7ac5cda2]()
Proses pembuatannya menggunakan bahan baku kloroform, menggunakan asam hidrofluorat anhidrat untuk memfluorinasi kloroform, suhu reaksi di atas 65ºC, menggunakan antimon pentaklorida sebagai katalis, dan terakhir menggunakan perengkahan termal untuk menghasilkan tetrafluoroetilen.
Aokai diproduksi menggunakan polimerisasi suspensi atau polimerisasi emulsi.
Persiapan monomer tetrafluoroetilen
Secara industri, kloroform digunakan sebagai bahan baku, asam fluorida anhidrat digunakan untuk fluorinasi kloroform, suhu reaksi di atas 65ºC, antimon pentaklorida digunakan sebagai katalis, dan akhirnya tetrafluoroetilen diproduksi melalui perengkahan termal. Tetrafluoroethylene juga dapat diproduksi dengan mereaksikan seng dengan tetrafluorodichloroethane pada suhu tinggi.
Persiapan politetrafluoroetilen
Dalam ketel polimerisasi enamel atau baja tahan karat, air digunakan sebagai media, kalium persulfat digunakan sebagai inisiator, garam amonium asam perfluorokarboksilat digunakan sebagai pendispersi, fluorokarbon digunakan sebagai penstabil, dan tetrafluoroetilen dipolimerisasi redoks untuk memperoleh polietilen bubuk halus. Tetrafluoroetilen.
Tambahkan berbagai aditif ke ketel reaksi, dan monomer tetrafluoroetilen memasuki ketel polimerisasi dalam fase gas. Sesuaikan suhu dalam ketel hingga 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 hingga konsentrasi tertentu dengan air, dan suhu disesuaikan hingga 15~20ºC. Setelah diagregasi dengan pengadukan mekanis, dicuci dengan air dan dikeringkan, sehingga produk ini diperoleh sebagai resin butiran halus.
Lapisan teflon sendiri aman: Bahan teflon sendiri tidak beracun, tidak akan terurai, dan tidak menimbulkan bahaya kesehatan. Hal 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
Untuk Apa PTFE Digunakan？
![464d0c72-03f1-477a-8aa7-525162f89fec]()
Sifat unik PTFE membuatnya banyak digunakan dalam operasi industri dan kelautan seperti industri kimia, minyak bumi, tekstil, makanan, pembuatan kertas, obat-obatan, elektronik dan mesin.
Penerapan polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam sifat anti korosi:
Karena cacat pada ketahanan korosi pada karet, kaca, paduan logam dan bahan lainnya, sulit untuk menghadapi lingkungan yang keras dimana suhu, tekanan dan media kimia hidup berdampingan, dan kerugian yang diakibatkannya cukup mengkhawatirkan. Meskipun bahan PTFE memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, polytetrafluoroethylene menggunakan bahan tahan korosi utama dalam industri minyak bumi, kimia, tekstil, dan lainnya.
Aplikasi khusus meliputi: pipa pengiriman, pipa knalpot, pipa uap untuk mengangkut gas korosif, pipa minyak bertekanan tinggi untuk rolling mill, pipa bertekanan tinggi, sedang dan rendah untuk sistem hidrolik pesawat terbang dan sistem cold press, menara distilasi, penukar panas, ketel, menara dan tangki. Kinerja segel peralatan kimia seperti pelapis dan katup berdampak besar pada efisiensi dan kinerja seluruh mesin dan peralatan. Bahan PTFE memiliki karakteristik tahan korosi, tahan penuaan, koefisien gesek dan tidak lengket yang rendah, rentang temperatur yang luas, dan elastisitas yang baik, sehingga sangat cocok untuk pembuatan seal dengan persyaratan ketahanan korosi yang tinggi dan temperatur pengoperasian di atas 100°. Seperti segel untuk flensa beralur mesin, penukar panas, bejana bertekanan tinggi, bejana berdiameter besar, katup, dan pompa, segel untuk pot reaksi kaca, flensa datar, flensa berdiameter besar, poros, batang piston, batang katup, pompa roda gigi cacing, segel batang pengikat, dll.
2. Kinerja gesekan rendah polytetrafluoroethylene (PTFE) digunakan dalam aplikasi beban.
Bagian gesekan pada beberapa peralatan tidak cocok untuk pelumasan, seperti dalam situasi di mana minyak pelumas akan larut oleh pelarut dan menjadi tidak efektif, atau dalam pembuatan kertas, farmasi, makanan, tekstil, dll. Produk di bidang industri perlu menghindari kontaminasi minyak pelumas, yang menjadikan bahan PTFE yang diisi sebagai bahan yang paling ideal untuk pelumasan bebas minyak (bantalan beban langsung) pada bagian peralatan mekanis. Hal ini karena koefisien gesekan material ini paling rendah di antara material padat yang diketahui. Kegunaan spesifiknya meliputi bantalan untuk peralatan kimia, mesin pembuatan kertas, dan mesin pertanian, sebagai ring piston, rel pemandu peralatan mesin, dan cincin pemandu. Mereka banyak digunakan dalam proyek konstruksi sipil sebagai pendukung slide untuk jembatan, rangka atap struktur baja terowongan, jaringan pipa kimia besar, dan tangki penyimpanan. Balok, serta digunakan sebagai penyangga jembatan dan pemutar jembatan, dll.
3.Aplikasi polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam aplikasi elektronik dan listrik.
Kerugian rendah yang melekat dan konstanta dielektrik kecil dari bahan PTFE memungkinkannya dibuat menjadi kabel enamel 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 terisolasi, motor dan transformator. Ini juga merupakan salah satu bahan yang sangat diperlukan untuk komponen elektronik industri seperti dirgantara dan dirgantara. Penggunaan film plastik fluor memiliki permeabilitas yang tinggi terhadap oksigen dan permeabilitas yang tinggi terhadap uap air. Permeabilitas selektif dengan permeabilitas kecil ini dapat digunakan untuk memproduksi sensor oksigen. Karakteristik fluoroplastik yang menyebabkan penyimpangan muatan kutub pada suhu tinggi dan tekanan tinggi dapat digunakan untuk pembuatan mikrofon, speaker, komponen robot, dll., dan refraksi rendahnya dapat digunakan. Karakteristik efisiensi yang tinggi dapat membuat serat optik.
4.Penerapan polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam pengobatan medis.
Bahan PTFE yang diperluas murni inert dan memiliki kemampuan adaptasi biologis yang sangat kuat. Tidak akan menimbulkan penolakan oleh tubuh dan tidak memiliki efek samping fisiologis pada tubuh manusia. Itu dapat disterilkan dengan metode apa pun. Struktur mikroporinya memungkinkan untuk digunakan dalam berbagai solusi rehabilitasi, termasuk pembuluh darah buatan dan tambalan untuk regenerasi jaringan lunak dan jahitan bedah untuk bedah vaskular, jantung, umum, dan ortopedi.
5.Penerapan sifat anti-lengket polytetrafluoroethylene (PTFE).
![6317fdf3-a8d8-4046-be60-c2e8c646059d]()
Bahan PTFE memiliki tegangan permukaan terkecil di antara bahan padat dan tidak melekat pada zat apapun. Ia juga memiliki karakteristik ketahanan suhu tinggi dan rendah serta kelembaman kimia, sehingga cocok untuk aplikasi seperti manufaktur. Panci anti lengket banyak digunakan dalam aplikasi anti lengket. Proses anti-perekat terutama mencakup dua jenis: memasang lembaran PTFE pada media dan menempatkannya Lapisan atau pernis PTFE dikompositkan dengan kaca pada substrat melalui penyusutan panas.
Pelajari lebih lanjut tentang pelapis PTFE
Meskipun bahan PTFE masih memiliki masalah kesulitan pengelasan yang tinggi, dengan kemajuan teknologi, metode sintesis baru akan segera mengatasi masalah PTFE dan menerapkan PTFE ke bidang yang lebih luas.
