Hvað er PTFE (Polytetrafluoroethylene)?

Skoðanir: 0 Höfundur: Ritstjóri vefsvæðis Útgáfutími: 10-11-2023 Uppruni: Síða

Pólýtetraflúoretýlen (PTFE) er kolefnis- og flúorfjölliða. Þetta efni ber kunnuglegasta nafnið: Teflon.

Eiginleikar PTFE eru:

Frábærir vélrænir eiginleikar (<1%)
Efnafræðileg tregða tæringarþol
Hitaþol
Lægstu núningsstuðlar
Non-stick eiginleikar (þolir stöðugt háan hita upp á 500°f (260°c))
Slitþol
Hátt bræðslumark

Framúrskarandi eiginleikar PTFE gefa því fjölbreytt notkunarsvið og það er oftast notað sem non-stick húðun fyrir eldhúsáhöld. Betra slitþol PTFE gerir það kleift að sameina það með ýmsum efnum með fleytifjölliðun eða fjöðrunarfjölliðunarvinnslu til að mynda háhitaþolnar iðnaðarvörur með framúrskarandi vélrænni eiginleika, svo sem vír einangrun, matvælaflokka færibönd, sveigjanleg non-stick dúkur o.fl.

Hvað er PTFE?

Pólýtetraflúoretýlen var uppgötvað árið 1938. Það var upphaflega uppgötvað af bandaríska efnafræðingnum Roy J. Plunkett (1910–1994) þegar hann var að reyna að búa til nýtt kolefnis- og flúorsamsett kælimiðil. Fólk á þeim tíma hefði ekki hugsað um þessa venjulegu vöru. Undarlegir hvatar munu hafa áhrif á alla þætti heimsins.

Árið 1941 fékk DuPont einkaleyfi fyrir þessa vöru og skráði vörumerki undir nafninu 'Teflon' árið 1944.

Nú á dögum hefur pólýtetraflúoróetýlen verið mikið notað á mörgum sviðum framleiðslu og lífsins. Í veitingaiðnaðinum eru PTFE húðuð eldhúsáhöld mikið notuð; í fataiðnaðinum nota topp kuldaheldur fatnaður frá vörumerkjum eins og HELIKON og Carinthia allir PTFE sem húðun eða ytra lag. , til að ná getu til að standast alvarlegan kulda -30°C; á hernaðarsviðinu eru PTFE efni með lágt tap, framúrskarandi rafeiginleikaeiginleika, góða samkvæmni, stöðuga efnafræðilega eiginleika og nánast engin rakaupptöku mikið notuð í ratsjárspjöldum með háum útvarpsbylgjum. Á læknisfræðilegu sviði eru PTFE efni einnig mikið notaðar í gervi líkamshluta.

Fyrir hvað stendur PTFE?

PTFE stendur fyrir polytetrafluoroethylene, efnafræðilegt hugtak fyrir fjölliðuna (C2F4)n.

Þetta efni vísar almennt til hvers kyns vörumerkis ptfe tilbúið flúorfjölliða. Helstu eiginleikar pólýtetraflúoretýlens eru sem hér segir:

Hámarks vinnsluhiti (°F /°C): 500/260
Togstyrkur við brot (PSI): 4.000
Rafstuðull (kV/mil): 3,7
Hlutfall: 2,16
Lenging við brot: 350%
Shore D hörku: 54

Víða notaða ptfe pólýtetraflúoretýlen tilbúið flúorfjölliða með ofangreindum eiginleikum hefur nú þegar óteljandi vörumerki, helstu vörumerkin eru sem hér segir:

TEFLON®: Chemours
FLUON®: AGC Ltd
DYNEON®: 3M
POLYFLON: Daikin Industrial Co., Ltd.
ALGOFLON: Solvay Ltd.

PTFE efnafræðileg uppbygging

Pólýtetraflúoretýlen er línuleg fjölliða sem samanstendur af kolefni (C) og flúor (F) atómum, með efnaformúlu (C2F4)n, þar sem n er fjöldi einliða eininga.

Hægt er að tjá uppbyggingu PTFE sem: -CF2-CF2-CF2-CF2-

Löng keðja PTFE sameinda samanstendur af kolefnisatómum, sem hvert um sig er tengt tveimur flúoratómum.

Flúoratóm þekja næstum yfirborð kolefnisatóma spíralfjölliðakeðjunnar. Kolefnisatómin mynda aðalkeðju fjölliðakeðjunnar. Flúoratómin mynda skjaldlaga uppbyggingu utan um kolefnisatómin sem verndar innri kolefnisatómin vel.

Þessi einstaka uppröðun atóma gefur PTFE einstaka eiginleika þess. Þessi sameindabygging stuðlar að óviðjafnanlegum eðlis- og efnafræðilegum eiginleikum PTFE.

Hvað er Teflon efnið?

Teflon er hitaþjálu flúorfjölliða og Teflon skammstöfunin er PTFE (polytetrafluoroethylene).

Teflon er vörumerki Chemours, hins vegar er einnig hægt að kaupa PTFE frá öðrum fyrirtækjum en Chemours.

Teflon er vinsælt efni vegna lágs núnings, háhitaþols og efnaþols.

Er Teflon PTFE

Auðvitað er Teflon fjölliða efni fjölliðað úr tetraflúoretýleni og er tegund af perflúoruðu efni. Efnaheiti þess er polytetrafluoroethylene (PTFE).

Teflon efnafræðileg uppbygging er mjög einstök. Sameindabyggingin er sú að F (flúoratóm) kemur í stað allra H (vetnisatóma) á C keðjunni. Á sama tíma, vegna þess að radíus flúoratómsins er miklu stærri en radíus kolefnisatómsins, er fráhrindingin á milli atóma mjög stór, þannig að það mun ekki Eins og vetnisatóm, þeim er hægt að raða í flugvél, þannig að flúoratómin spírast næstum upp til að vefja kolefnisatómin, þannig að umheimurinn getur aðeins komist í snertingu við flúoratóm.

Með sterkri flúoratóm hindrun er Teflon fjölliða uppbyggingin tiltölulega stöðug miðað við önnur efni.

Teflon eignir

PTFE er fjölliða fjölliðuð úr tetraflúoretýlen einliða. Það er gegnsætt eða ógegnsætt vax svipað og PE. Þéttleiki þess er 2,2g/cm3 og vatnsgleypni er minna en 0,01%.

Efnafræðileg uppbygging PTFE fjölliða er svipuð og PE, nema að öllum vetnisatómum í pólýetýleni er skipt út fyrir flúoratóm. Vegna mikillar bindiorku og stöðugrar frammistöðu CF-tengisins hefur það framúrskarandi efnatæringarþol og þolir allar sterkar sýrur (þar á meðal vatnsvatn) nema bráðna alkalímálma, oxandi miðla og natríumhýdroxíð yfir 300°C. Sem og áhrif sterkra oxunarefna, afoxunarefna og ýmissa lífrænna leysiefna.

F atómið í PTFE sameindinni er samhverft og frumefnin tvö í CF tenginu eru samgild tengd. Það eru engar frjálsar rafeindir í sameindinni, sem gerir alla sameindina hlutlausa. Þess vegna hefur það framúrskarandi rafmagnseiginleika og rafeinangrun þess hefur ekki áhrif á áhrif umhverfis og tíðni.

Teflon eðlisfræðilegir eiginleikar

512d5f3d-ff78-42ae-94a2-cbe31e9b4dda

Rúmmálsviðnám hennar er meira en 1017, rafmagnstap er lítið, sundurliðunarspenna er há, bogaviðnám er gott og það getur unnið í rafmagnsumhverfi upp á 250°C. Vegna þess að engin vetnistengi eru í PTFE sameindabyggingunni er uppbyggingin samhverf, þannig að kristöllun hennar. Kristöllunarstigið er mjög hátt (almennt er kristöllunin 55% ~ 75%, stundum allt að 94%), sem gerir PTFE mjög hitaþolið. Bræðsluhitastig þess er 324°C, niðurbrotshitastig þess er 415°C og hámarksnotkunarhiti er 250°C. Það er brothætt. Hitastigið er -190°C og hitaaflögunarhitastigið (við 0,46MPa aðstæður) er 120C.

Teflon efni hefur góða vélræna eiginleika. Togstyrkur þess er 21 ~ 28MPa, beygjustyrkur er 11 ~ 14MPa, lenging er 250% ~ 300% og kraftmiklir og truflanir núningsstuðlar gegn stáli eru báðir 0,04, sem er betra en nylon, pólýformaldehýð og pólýetýlen. Núningsstuðull köldu plasts er lítill.

Hreint PTFE hefur lágan styrk, lélegt slitþol og lélegt skriðþol. Það er venjulega nauðsynlegt að bæta nokkrum ólífrænum ögnum við PTFE fjölliðuna, svo sem grafít, tvísúlfíðhóp, áloxíð, glertrefjar, koltrefjar osfrv. Til að bæta vélrænni eiginleika þess. , og einnig er hægt að stækka það með því að vinna með öðrum fjölliðum eins og pólýfenýlasa (PHB), pólýfenýlen súlfíð (PFS), pólýetýlen glýkól (PEEK), pólýetýlen/própýlen samfjölliða (PFEP), osfrv. dempunarhitasvið þess, sem bætir viðnám þess gegn breytileika.

Hvernig er Teflon búið til

c4a261ee-9d7a-40cb-a84e-357d7ac5cda2

Framleiðsluferlið notar klóróform sem hráefni, notar vatnsfría flúorsýru til að flúorera klóróform, hvarfhitastigið er yfir 65ºC, notar antímónpentaklóríð sem hvata og notar að lokum hitauppstreymi til að framleiða tetraflúoretýlen.

Aokai er framleitt með sviflausnarfjölliðun eða fleytifjölliðun.

Framleiðsla á einliða tetraflúoretýleni

Iðnaðarlega er klóróform notað sem hráefni, vatnsfrí flúorsýra er notuð til að flúorera klóróform, hvarfhitastigið er yfir 65ºC, antímónpentaklóríð er notað sem hvati og að lokum er tetraflúoretýlen framleitt með hitauppstreymi. Tetraflúoretýlen er einnig hægt að framleiða með því að hvarfa sink við tetraflúordíklóretan við háan hita.

Framleiðsla á pólýtetraflúoretýleni

Í glerung eða ryðfríu stáli fjölliðunarketill er vatn notað sem miðill, kalíumpersúlfat er notað sem upphafsefni, perflúorkarboxýlsýru ammóníumsalt er notað sem dreifiefni, flúorkolefni er notað sem sveiflujöfnun og tetraflúoróetýlen er redox fjölliðað til að fá fínt duftformað pólýetýlen. Tetraflúoretýlen.

Bætið ýmsum aukefnum við hvarfketilinn og tetraflúoretýlen einliða fer inn í fjölliðunarketilinn í gasfasa. Stilltu hitastigið í katlinum í 25°C, bættu síðan við ákveðnu magni af virkjara (natríummetabísúlfíti) til að hefja fjölliðun í gegnum redoxkerfi. Meðan á fjölliðunarferlinu stendur er einliðum stöðugt bætt við og fjölliðunarþrýstingnum er haldið við 0,49 ~ 0,78 MPa. Dreifingin sem fæst eftir fjölliðun er þynnt í ákveðinn styrk með vatni og hitastigið er stillt á 15 ~ 20ºC. Eftir blöndun með vélrænni hræringu er hún þvegin með vatni og þurrkuð, það er, Þessi vara er fengin sem fínkornótt plastefni.

Er Teflon öruggt?

Teflon húðun sjálft er örugg: Teflon efni sjálft er ekki eitrað, brotnar ekki niður og mun ekki valda heilsufarsáhættu. Þetta er líklega vegna þess að sameindabygging þess er í grundvallaratriðum óleysanleg í raunverulegum efnum, hvað þá melt og frásoguð af mannslíkamanum.

Lærðu meira um Teflon öryggi

Til hvers er PTFE notað?

464d0c72-03f1-477a-8aa7-525162f89fec

Einstakir eiginleikar PTFE gera það að verkum að það er mikið notað í iðnaðar- og sjávarstarfsemi eins og efnaiðnaði, jarðolíu, textíl, matvælum, pappírsframleiðslu, lyfjum, rafeindatækni og vélum.

Notkun pólýtetraflúoretýlens (PTFE) í ryðvarnareiginleikum:

Vegna galla í tæringarþol gúmmí, glers, málmblöndur og annarra efna er erfitt að mæta erfiðu umhverfi þar sem hitastig, þrýstingur og efnafræðilegir fjölmiðlar eru samhliða, og tapið sem af þessu leiðir er alveg skelfilegt. Þó PTFE efni hafi framúrskarandi tæringarþol, notar pólýtetraflúoróetýlen helstu tæringarþolnu efnin í jarðolíu, efna-, textíl- og öðrum iðnaði.

Sértæk forrit eru: afhendingarrör, útblástursrör, gufurör til að flytja ætandi lofttegundir, háþrýstiolíurör fyrir valsverksmiðjur, há-, meðal- og lágþrýstingsrör fyrir vökvakerfi flugvéla og kaldpressukerfi, eimingarturna, varmaskipta, katla, turna og tanka. Frammistaða innsigla efnabúnaðar eins og fóðringa og loka hefur mikil áhrif á skilvirkni og afköst allrar vélarinnar og búnaðarins. PTFE efni hefur einkenni tæringarþols, öldrunarþols, lágs núningstuðuls og klísturs, breitt hitastigssvið og góð mýkt, sem gerir það mjög hentugt til að framleiða innsigli með mikla tæringarþolskröfur og vinnuhitastig yfir 100°. Svo sem þéttingar fyrir rifflansa véla, varmaskipta, háþrýstihylki, stóra hylki, ventla og dælur, þéttingar fyrir glerviðbragðspotta, flata flansa, stóra flansa, stokka, stimpilstangir, ventlastangir, ormgírdælur, tengistangaþéttingar osfrv.

2.Lág núningsárangur pólýtetraflúoretýlens (PTFE) er notaður í hleðslunotkun.

Núningshlutir sumra tækja henta ekki til smurningar, svo sem í aðstæðum þar sem smurfeiti verður leyst upp af leysiefnum og verður óvirk, eða í pappírsframleiðslu, lyfjum, matvælum, vefnaðarvöru osfrv. Vörur á iðnaðarsviðinu þurfa að forðast smurolíumengun, sem gerir fyllt PTFE efni að ákjósanlegasta efnið fyrir smurolíuhluti (beinn smurolíuhluti). Þetta er vegna þess að núningsstuðull þessa efnis er lægstur meðal þekktra fastra efna. Sérstakar notkun þess eru meðal annars legur fyrir efnabúnað, pappírsframleiðsluvélar og landbúnaðarvélar, sem stimplahringir, stýrisbrautir véla og stýrihringa. Þeir eru mikið notaðir í byggingarframkvæmdum sem stuðningsrennibrautir fyrir brýr, þakgrind úr stálbyggingu, stórar efnaleiðslur og geymslutankar. Kubbar, sem og notaðir sem brúarstoðir og brúarsnúningar o.fl.

3. Notkun pólýtetraflúoretýlens (PTFE) í rafeinda- og rafmagnsnotkun.

Innbyggt lágt tap og lítill rafstuðull PTFE efna gerir það kleift að búa til glerunga víra til notkunar í örmótora, hitatengi, stjórntæki osfrv., PTFE rafmagns einangrunarfilmur. Það er tilvalið einangrunarefni til framleiðslu á þéttum, útvarps einangrunarfóðrum, einangruðum snúrum, mótorum og spennum. Það er líka eitt af ómissandi efnum fyrir rafeindaíhluti í iðnaði eins og geimferðum og geimferðum. Notkun flúorplastfilma hefur mikla gegndræpi fyrir súrefni og mikla gegndræpi fyrir vatnsgufu. Þetta sértæka gegndræpi með litlu gegndræpi er hægt að nota til að framleiða súrefnisskynjara. Eiginleika flúorplasts sem valda fráviki í skauthleðslu við háan hita og háan þrýsting er hægt að nota til að framleiða hljóðnema, hátalara, hluta á vélmenni o.s.frv., og hægt er að nota lítið brot þeirra. Einkenni mikil afköst geta gert ljósleiðara.

4.Notkun pólýtetraflúoretýlens (PTFE) í læknisfræði.

Stækkað PTFE efnið er eingöngu óvirkt og hefur mjög sterka líffræðilega aðlögunarhæfni. Það mun ekki valda höfnun líkamans og hefur engar lífeðlisfræðilegar aukaverkanir á mannslíkamann. Það er hægt að dauðhreinsa með hvaða aðferð sem er. Örporous uppbygging þess gerir kleift að nota í margs konar endurhæfingarlausnir, þar á meðal gerviæðar og plástra fyrir endurnýjun mjúkvefs og skurðaðgerðir fyrir æða-, hjarta-, almennar og bæklunaraðgerðir.

5.Umsókn á andstæðingur-stick eiginleika polytetrafluoroethylene (PTFE).

6317fdf3-a8d8-4046-be60-c2e8c646059d

PTFE efni hefur minnstu yfirborðsspennu meðal fastra efna og festist ekki við neitt efni. Það hefur einnig eiginleika viðnám við háan og lágan hita og efnaleysi, sem gerir það hentugt fyrir notkun eins og framleiðslu. Non-stick pönnur eru mikið notaðar í anti-stick forritum. Límvarnarferlið felur aðallega í sér tvær gerðir: að setja PTFE blaðið á undirlagið og setja PTFE húðun eða lakk samsett með gleri á undirlagið með hitarýrnun.

Lærðu meira um PTFE húðun

Þrátt fyrir að PTFE efni eigi enn í erfiðleikum með suðu, með framfarir í tækni, munu nýjar efnablöndur fljótlega leysa sársaukapunkta PTFE og beita PTFE á fjölbreyttari sviðum.