PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）とは何ですか？
ビュー： 0 著者：サイトエディター公開時間：2023-11-10起源： サイト
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ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）は、炭素およびフッ素ポリマーです。この素材には、最もよく知られている名前があります。Teflon。
PTFEのプロパティは次のとおりです。
PTFEの優れた特性により、幅広いアプリケーションが得られ、最も一般的には調理器具の非焦げたコーティングとして使用されます。 PTFEのより良い耐摩耗性により、エマルジョン重合または懸濁液重合を介してさまざまな材料と組み合わせることで、ワイヤー絶縁、食品グレードのコンベヤーベルト、柔軟な非粘着性ファブリックなどの優れた機械的特性を備えた高耐熱性工業製品を形成します。
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ポリテトラフルオロエチレンは1938年に発見されました。もともと、アメリカの化学者ロイJ.プランケット（1910–1994）が新しい炭素とフッ素化合物の冷媒を作ろうとしていたときに発見されました。当時の人々は、この普通の製品について考えていなかったでしょう。奇妙な触媒は、世界のあらゆる側面に影響を与えます。
1941年、デュポンはこの製品の特許を取得し、1944年に「テフロン」という名前で商標を登録しました。
現在、ポリテトラフルオロエチレンは、生産と生活の多くの分野で広く使用されています。ケータリング業界では、PTFEコーティングされた調理器具が広く使用されています。衣料品業界では、HelikonやCarinthiaなどのブランドのトップコールドプルーフ衣類はすべて、PTFEをコーティングまたは外層として使用しています。 、-30°Cの深刻な風邪に耐える能力を達成するため。軍事分野では、低損失、優れた誘電特性、良好な一貫性、安定した化学的性質、および水分吸収のほとんどが高い無線周波数レーダーパネルで広く使用されていないPTFE材料が広く使用されています。医療分野では、PTFE材料は人工体の部分でも広く使用されています。
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PTFEは、ポリマー（C2F4）nの化学用語であるポリテトラフルオロエチレンの略です。
この材料は、一般に、ブランドのPTFE合成フルオロポリマーを指します。ポリテトラフルオロエチレンの主な特徴は次のとおりです。
最大動作温度（°F /°C）：500/260
破壊時の引張強度（PSI）：4,000
誘電率（kv/mil）：3.7
割合：2.16
休憩時の伸び：350％
海岸Dの硬度：54
上記の特性を備えた広く使用されているPTFEポリテトラフルオロエチレン合成フルオロポリマーには、すでに無数のブランドがあり、主なブランドは次のとおりです。
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ポリテトラフルオロエチレンは、炭素（c）とフッ素（F）原子で構成される線形ポリマーであり、化学式（C2F4）Nを備えており、Nはモノマー単位の数です。
PTFEの構造は、-CF2-CF2-CF2-CF2-として表現できます。
PTFE分子の長い鎖は炭素原子で構成されており、それぞれが2つのフッ素原子に関連しています。
フッ素原子は、スパイラルポリマー鎖の炭素原子の表面をほぼ覆っています。炭素原子は、ポリマー鎖の主要鎖を形成します。フッ素原子は、炭素原子の周りにシールドのような構造を形成し、内部炭素原子をよく保護します。
このユニークな原子の配置は、PTFEに例外的な特性を与えます。この分子構造は、PTFEの比類のない物理的および化学的特性に寄与します。
Teflonは熱可塑性蛍光剤であり、Teflonの頭字語はPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）です。
TeflonはChemoursの商標ですが、PTFEはChemours以外の企業から購入することもできます。
テフロンは、摩擦が低い、高温耐性、および耐薬品性により人気のある材料です。
もちろん、テフロンはテトラフルオロエチレンから重合したポリマー材料であり、パーフロール化された材料の一種です。その化学名はポリテトラフルオロエチレン（PTFE）です。
テフロン化学構造は非常にユニークです。分子構造は、F（フッ素原子）がC鎖のすべてのH（水素原子）を置き換えることです。同時に、フッ素原子の半径は炭素原子の半径よりもはるかに大きいため、原子間の反発は非常に大きいため、水素原子が平面に配置されることはありません。
強いフッ素原子バリアを使用すると、テフロンポリマーの構造は他の材料と比較して比較的安定しています。
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PTFEは、テトラフルオロエチレンモノマーから重合したポリマーです。 PEに似た透明または不透明なワックスです。その密度は2.2g/cm3で、吸収速度は0.01％未満です。
PTFEポリマーの化学構造はPEの化学構造と類似していますが、ポリエチレンのすべての水素原子がフッ素原子に置き換えられていることを除きます。 CF結合の高い結合エネルギーと安定した性能により、優れた化学腐食抵抗性を備えており、溶融アルカリ金属、酸化培地、300°Cを超える水酸化ナトリウムを除くすべての強酸（Aqua regiaを含む）に耐えることができます。強力な酸化剤の影響、還元剤、さまざまな有機溶媒。
PTFE分子のF原子は対称であり、CF結合の2つの要素は共有結合されています。分子には遊離電子はなく、分子全体を中性にします。したがって、優れた誘電特性を持ち、その電気断熱は環境と頻度の影響によって影響を受けません。
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その体積抵抗率は1017を超え、誘電損失は小さく、その分解電圧は高く、アーク抵抗は良好であり、250°Cの電気環境で機能します。 PTFE分子構造に水素結合がないため、構造は対称であるため、その結晶化の結晶化の程度は非常に高く（一般に、結晶化度は55％〜75％、時には94％という高さ）、PTFEは非常に熱耐性になります。その融解温度は324cで、分解温度は415°Cで、最大使用温度は250°Cです。温度が-190°Cで、熱歪み温度（0.46mpa条件下）は120cです。
テフロン材料には、優れた機械的特性があります。その引張強度は21〜28mpa、曲げ強度は11〜14MPa、伸長は250％〜300％、鋼に対する動的および静的摩擦係数は両方とも0.04であり、ナイロン、ポリホルデヒド、ポリエチレンよりも優れています。クールなプラスチックの摩擦係数は小さいです。
純粋なPTFEは、強度が低く、耐摩耗性が低く、クリープ抵抗が不十分です。通常、グラファイト、ジスルフィド基、酸化アルミニウム、ガラス繊維、炭素繊維など、PTFEポリマーにいくつかの無機粒子を追加する必要があります。その機械的特性を改善します。 、また、ポリフェニラーゼ（PHB）、ポリフェニレン硫化物（PFS）、ポリエチレングリコール（ピーク）、ポリエチレン/プロピレン共重合体（PFEP）などの他のポリマーと協力することで拡大することもできます。
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製造プロセスは、クロロホルムを原材料として使用し、無水フッロール酸を使用してクロロホルムをフッ素化し、反応温度は65ºCを超え、五塩化抗虫を触媒として使用し、最終的に熱亀裂を使用してテトラフルオロエチレンを生成します。
青木は、懸濁液重合またはエマルジョン重合を使用して生成されます。
モノマーテトラフルオロエチレンの調製
産業的には、クロロホルムは原料として使用され、無水フッロフル酸を使用してクロロホルムをフッ素化し、反応温度は65ºCを超え、ペンタクロリド抗虫が触媒として使用され、最後にテトラフルオロエチレンは熱亀裂によって生成されます。テトラフルオロエチレンは、高温で亜鉛をテトラフルオロジクロロエタンと反応させることによって生成することもできます。
ポリテトラフルオロエチレンの調製
エナメル質またはステンレス鋼の重合ケトルでは、水が培地として使用され、ペルサル酸カリウムがイニシエーターとして使用され、パーフルオロカルボン酸アンモニウム塩が分散剤として使用され、フルオロカーボンは安定剤として使用され、テトラフルオロエチレンは粉状のポリテンを獲得するために使用されます。テトラフルオロエチレン。
反応ケトルにさまざまな添加物を追加すると、テトラフルオロエチレンモノマーが気相の重合ケトルに入ります。ケトルの温度を25°Cに調整し、一定量の活性化因子（メタ硫酸ナトリウム）を追加して、酸化還元システムを介して重合を開始します。重合プロセス中に、モノマーが継続的に添加され、重合圧力は0.49〜0.78mpaに維持されます。重合後に得られた分散は、水で特定の濃度に希釈され、温度は15〜20ºCに調整されます。機械的攪拌と凝集した後、水で洗浄して乾燥させます。つまり、この製品は細かい粒状樹脂として得られます。
テフロンのコーティング自体は安全です。テフロン材料自体は非毒性であり、分解せず、健康被害を引き起こしません。これはおそらく、その分子構造が基本的に実際の化学物質に不溶性であり、人体によって消化されて吸収されることは言うまでもあるためです。
Teflon Safetyの詳細をご覧ください
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PTFEのユニークな特性により、化学産業、石油、テキスタイル、食品、製紙、医学、電子機器、機械などの産業および海洋事業で広く使用されています。
抗腐食特性におけるポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の適用：
ゴム、ガラス、金属合金、その他の材料の腐食抵抗の欠陥のため、温度、圧力、化学媒体が共存し、結果として生じる損失が非常に驚くべき過酷な環境に対応することは困難です。 PTFE材料は優れた腐食抵抗性を持っていますが、ポリテトラフルオロエチレンは、石油、化学、繊維、およびその他の産業で主要な腐食耐性材料を使用しています。
特定のアプリケーションには、配送パイプ、排気管、腐食性ガスの輸送用の蒸気パイプ、ローリングミル用の高圧オイルパイプ、航空機の油圧システムおよびコールドプレスシステム用の高、中型、および低圧パイプ、蒸留塔、熱交換器、ケトル、塔、タンクが含まれます。裏地やバルブなどの化学機器シールの性能は、機械と機器全体の効率と性能に大きな影響を与えます。 PTFE材料には、耐食性、老化抵抗、低摩擦係数と非染色性、広い温度範囲、良好な弾力性の特性があり、耐食性要件と100°を超える動作温度を備えたシールの製造に非常に適しています。溝のあるフランジのシール、機械の溝、熱交換器、高圧容器、大口径の容器、バルブ、ポンプ、ガラス反応ポット、平らなフランジ、大径フランジ、シャフト、ピストンロッド、バルブロッド、ワームギアポンプ、ネクタイロッドなどのシールなど。
2.ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の低い摩擦性能は、負荷アプリケーションで使用されます。
一部の機器の摩擦部分は、潤滑グリースが溶媒によって溶解して効果がなくなる状況、または用紙、医薬品、食品、テキスタイルなどで潤滑されるような潤滑には適していません。工業分野の製品は、潤滑油の汚染を避ける必要があります。これは、この材料の摩擦係数が既知の固体材料の中で最も低いためです。その具体的な用途には、ピストンリング、工作機械ガイドレール、ガイドリングなど、化学装置のベアリング、製紙機械、農業機械などがあります。それらは、橋のスライド、トンネル鋼構造の屋根トラス、大きな化学パイプライン、貯蔵タンクのサポートスライドとして、土木建設プロジェクトで広く使用されています。ブロック、およびブリッジサポートやブリッジスイベルなどとして使用されます。
3.電子および電気アプリケーションにおけるポリテトラフルオロエチレン（PTFE）のアプリケーション。
PTFE材料の固有の低損失と小さな誘電率により、マイクロモーター、熱電対、コントロールデバイスなどで使用するためのエナメル型ワイヤにすることができます。また、航空宇宙や航空宇宙などの産業用電子部品に不可欠な材料の1つです。フッ素プラスチック膜の使用は、酸素に対する透過性が高く、蒸気に透過性が高くなります。この小さな透過性のこの選択的透過性は、酸素センサーの製造に使用できます。高温および高圧下で極電荷偏差を引き起こす蛍光loplasticsの特性を使用して、マイク、スピーカー、ロボットの部品などを製造でき、それらの低屈折を使用できます。高効率の特性は、光ファイバーを作る可能性があります。
4.医療医療におけるポリテトラフルオロエチレン（PTFE）のアプリケーション。
拡張されたPTFE材料は純粋に不活性であり、非常に強力な生物学的適応性を持っています。それは身体による拒絶を引き起こすことはなく、人体に生理学的な副作用はありません。あらゆる方法で滅菌することができます。その微孔構造は、軟部組織の再生や血管、心臓、一般的、整形外科手術のための外科的縫合のための人工血管やパッチなど、さまざまなリハビリテーションソリューションで使用できます。
5.ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）の臭い特性のアプリケーション。
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PTFE材料は依然として溶接が困難な問題を抱えていますが、技術の進歩により、新しい合成方法はすぐにPTFEの問題点を解き、PTFEをより広い範囲のフィールドに適用します。
