Politetrafluoretilēns (PTFE) ir oglekļa un fluora polimērs. Šim materiālam ir vispazīstamākais nosaukums: teflon.
PTFE īpašības ietver:
Lieliskas mehāniskās īpašības (<1%)
Ķīmiskā inertuma korozijas izturība
Karstuma izturība
Zemākie berzes koeficienti
NETIKAS ĪPAŠĪBAS (izturas nepārtraukti augstas temperatūras 500 ° F (260 ° C))
Nodilums pretestība
Augsts kausēšanas punkts
Lieliskās PTFE īpašības piešķir tai plašu lietojumu klāstu, un to visbiežāk izmanto kā virtuves piederumu pārklājumu. PTFE labāka nodiluma pretestība ļauj to kombinēt ar dažādiem materiāliem, izmantojot emulsijas polimerizāciju vai suspensijas polimerizācijas apstrādi, veidojot augstu termiski izturīgus rūpniecības produktus ar izcilām mehāniskām īpašībām, piemēram, stiepļu izolāciju, pārtikas līmeņa konveijera jostas, elastīgu nelipīgu audumu utt.
![2]()
Politetrafluoretilēns tika atklāts 1938. gadā. Sākotnēji to atklāja amerikāņu ķīmiķis Rijs J. Plunketts (1910–1994), kad viņš mēģināja izveidot jaunu oglekļa un fluora savienojuma aukstumu. Cilvēki tajā laikā nebūtu domājuši par šo parasto produktu. Dīvaini katalizatori ietekmēs visus pasaules aspektus.
1941. gadā DuPont ieguva patentu šim produktam un 1944. gadā reģistrēja preču zīmi ar nosaukumu 'teflon '.
Mūsdienās politetrafluoretilēns ir plaši izmantots daudzās ražošanas un dzīves jomās. Ēdināšanas nozarē tiek plaši izmantoti PTFE pārklāti virtuves piederumi; Apģērbu nozarē auksti drošs apģērbs no tādiem zīmoliem kā Helikon un Carinthia visi izmanto PTFE kā pārklājumu vai ārējo slāni. , lai sasniegtu spēju izturēt smago aukstumu -30 ° C; Militārajā jomā PTFE materiāli ar maziem zaudējumiem, lieliskas dielektriskās īpašības, laba konsistence, stabilas ķīmiskās īpašības un gandrīz mitruma absorbcija netiek plaši izmantota augstas radiofrekvences radaru paneļos. Medicīnas jomā PTFE materiālus plaši izmanto arī mākslīgās ķermeņa daļās.
![3]()
PTFE apzīmē politetrafluoretilēnu, polimēra (C2F4) n ķīmisko apzīmējumu.
Šis materiāls parasti attiecas uz jebkuru zīmolu PTFE sintētisko fluoropolimēru. Politetrafluoretilēna galvenās īpašības ir šādas:
Maksimālā darba temperatūra (° F /° C): 500/260
Stiepes izturība pārtraukumā (PSI): 4000
Dielektriskā konstante (KV/MIL): 3.7
Proporcija: 2.16
Pagarinājums pārtraukumā: 350%
Krasta D cietība: 54
Plaši izmantotajam PTFE politetrafluoretilēna sintētiskajam fluoropolimēram ar iepriekšminētajām īpašībām jau ir neskaitāmi zīmoli, galvenie zīmoli ir šādi:
![4]()
Politetrafluoretilēns ir lineārs polimērs, kas sastāv no oglekļa (C) un fluora (F) atomiem ar ķīmisko formulu (C2F4) N, kur n ir monomēru vienību skaits.
PTFE struktūru var izteikt kā: -CF2-CF2-CF2-CF2-
PTFE molekulu garo ķēdi veido oglekļa atomi, no kuriem katrs ir saistīts ar diviem fluora atomiem.
Fluora atomi gandrīz pārklāj spirāles polimēru ķēdes oglekļa atomu virsmu. Oglekļa atomi veido galveno polimēru ķēdes ķēdi. Fluora atomi veido vairogam līdzīgu struktūru ap oglekļa atomiem, kas labi aizsargā iekšējos oglekļa atomus.
Šis unikālais atomu izkārtojums dod PTFE ārkārtas īpašības. Šī molekulārā struktūra veicina PTFE nepārspējamās fizikālās un ķīmiskās īpašības.
Kāds ir teflona materiāls?
Teflons ir termoplastisks fluoropolimērs, un teflona akronīms ir PTFE (politetrafluoretilēns).
Teflons ir Chemours preču zīme, tomēr PTFE var iegādāties arī no citiem uzņēmumiem, kas nav Chemours.
Teflons ir populārs materiāls, pateicoties tā zemajai berzei, izturībai pret augstu temperatūru un ķīmisko izturību.
Protams, teflons ir polimēra materiāls, kas polimerizēts no tetrafluoretilēna un ir perfluorēta materiāla veids. Tās ķīmiskais nosaukums ir politetrafluoretilēns (PTFE).
Teflona ķīmiskā struktūra ir ļoti unikāla. Molekulārā struktūra ir tāda, ka F (fluora atomi) aizstāj visus H (ūdeņraža atomus) C ķēdē. Tajā pašā laikā, tā kā fluora atoma rādiuss ir daudz lielāks nekā oglekļa atoma rādiuss, atgrūšana starp atomiem ir ļoti liela, tāpēc tam nepatiks ūdeņraža atomi, tos var izkārtot plaknē, tāpēc fluorīna atomi gandrīz spirālē, lai iesaiņotu oglekļa atomus, lai ārējā pasaule varētu nonākt saskarē ar salīdzinoši inolorīniem atomiem.
Ar spēcīgu fluora atoma barjeru teflona polimēra struktūra ir salīdzinoši stabila, salīdzinot ar citiem materiāliem.
![11]()
PTFE ir polimērs, kas polimerizēts no tetrafluoretilēna monomēra. Tas ir caurspīdīgs vai necaurspīdīgs vasks, kas līdzīgs PE. Tā blīvums ir 2,2 g/cm3, un tā ūdens absorbcijas ātrums ir mazāks par 0,01%.
PTFE polimēra ķīmiskā struktūra ir līdzīga PE, izņemot to, ka visi polietilēna ūdeņraža atomi tiek aizstāti ar fluora atomiem. Sakarā ar augsto saites enerģiju un stabilu CF saites veiktspēju, tai ir lieliska ķīmiska korozijas izturība un tā var izturēt visas spēcīgās skābes (ieskaitot Aqua Regia), izņemot izkausētus sārmu metālus, oksidējošās barotnes un nātrija hidroksīdu virs 300 ° C. Kā arī spēcīgu oksidantu, reducējošo līdzekļu un dažādu organisko šķīdinātāju ietekme.
F atoms PTFE molekulā ir simetrisks, un abi CF saites elementi ir kovalenti saistīti. Molekulā nav brīvu elektronu, padarot visu molekulu neitrālu. Tāpēc tai ir lieliskas dielektriskās īpašības, un vides un biežuma ietekme neietekmē tās elektrisko izolāciju.
Teflona fizikālās īpašības
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Tās tilpuma pretestība ir lielāka par 1017, tā dielektriskais zudums ir mazs, tā sadalīšanās spriegums ir augsts, tā loka izturība ir laba, un tā var darboties 250 ° C elektriskajā vidē. Tā kā PTFE molekulārajā struktūrā nav ūdeņraža saites, struktūra ir simetriska, tāpēc kristalizācijas pakāpe ir ļoti augsta (parasti kristalitāte ir 55%~ 75%, dažreiz pat 94%), kas padara PTFE ārkārtīgi izturīgu pret siltumu. Tā kušanas temperatūra ir 324 ° C, tā sadalīšanās temperatūra ir 415 ° C, un tā maksimālā lietošanas temperatūra ir 250 ° C. Tas ir trausls, temperatūra ir -190 ° C, un siltuma kropļojuma temperatūra (0,46MPa apstākļos) ir 120 ° C.
Teflona materiālam ir labas mehāniskās īpašības. Tā stiepes izturība ir 21 ~ 28MPA, saliekšanas stiprība ir 11 ~ 14MPA, pagarinājums ir 250%~ 300%, un tā dinamiskais un statisks berzes koeficienti pret tēraudu ir gan 0,04, kas ir labāks par neilonu, poliformaldehīdu, gan polietilēns. Vēsās plastmasas berzes koeficients ir mazs.
Tīram PTFE ir zema izturība, slikta nodiluma izturība un slikta šļūdes izturība. Parasti PTFE polimēram jāpievieno dažas neorganiskas daļiņas, piemēram, grafītu, disulfīdu grupu, alumīnija oksīdu, stikla šķiedru, oglekļa šķiedru utt., Lai uzlabotu tā mehāniskās īpašības. , un to var arī paplašināt, sadarbojoties ar citiem polimēriem, piemēram, polifenilāzi (PHB), polifenilēn sulfīdu (PFS), polietilēnglikolu (PEEK), polietilēna/propilēna kopolimēru (PFEP) utt. Tā slāpēšanas temperatūras diapazons, uzlabojot tā izturību pret mainīgumu.
Kā tiek izgatavots teflons
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Ražošanas procesā hloroforma kā izejviela izmanto hloroformu, hloroforma fluorinēšanai izmanto bezūdens hidrofluorskābi, reakcijas temperatūra ir virs 65ºC, kā katalizatoru izmanto antimona pentahlorīdu un beidzot izmanto termisko plaisāšanu, lai iegūtu tetrafluoretilēnu.
Aokai ražo, izmantojot suspensijas polimerizāciju vai emulsijas polimerizāciju.
Monomēra tetrafluoretilēna sagatavošana
Rūpnieciski hloroformu izmanto kā izejvielu, hloroforma fluorinēšanai izmanto bezūdens hidrofluorskābi, reakcijas temperatūra ir virs 65ºC, antimona pentahlorīdu izmanto kā katalizatoru, un, visbeidzot, tetrafluoretilēnu ražo termiska plaisāšana. Tetrafluoretilēnu var ražot arī, reaģējot ar cinku ar tetrafluorodihloretānu augstā temperatūrā.
Politetrafluoretilēna sagatavošana
Emaljas vai nerūsējošā tērauda polimerizācijas tējkannā ūdeni izmanto kā barotni, kā izkliedējošo kālija persulfātu izmanto kā izkliedējošo, fluoroglonu izmanto kā stabilizatoru un tetrafluoretilēnu fluoroglonu tiek izmantots kā smalks pulverilēns. Tetrafluoretilēns.
Pievienojiet reakcijas tējkannai dažādas piedevas, un tetrafluoretilēna monomērs iekļūst polimerizācijas tējkannā gāzes fāzē. Pielāgojiet temperatūru tējkannā līdz 25 ° C, pēc tam pievienojiet noteiktu daudzumu aktivatora (nātrija metabisulfīta), lai sāktu polimerizāciju caur redox sistēmu. Polimerizācijas procesa laikā nepārtraukti pievieno monomērus, un polimerizācijas spiedienu uztur pie 0,49 ~ 0,78MPa. Pēc polimerizācijas iegūtā izkliede tiek atšķaidīta līdz noteiktai koncentrācijai ar ūdeni, un temperatūru koriģē līdz 15 ~ 20ºC. Pēc agregācijas ar mehānisku maisīšanu to mazgā ar ūdeni un žāvētu, tas ir, šo produktu iegūst kā smalkus granulus sveķus.
Pats teflona pārklājums ir drošs: pats teflona materiāls nav toksisks, nesadalās un neradīs apdraudējumus veselībai. Iespējams, tas ir tāpēc, ka tās molekulārā struktūra būtībā ir nešķīstas reālās ķīmiskajās vielās, nemaz nerunājot par cilvēka ķermeņa sagremošanu un absorbēšanu.
Uzziniet vairāk par teflona drošību
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
PTFE unikālās īpašības to plaši izmanto rūpnieciskās un jūras darbībās, piemēram, ķīmiskajā rūpniecībā, naftā, tekstilizstrādājumu, pārtikā, papīra ražošanā, medicīnā, elektronikā un mašīnās.
Politetrafluoretilēna (PTFE) pielietojums antikorozijas īpašībās:
Sakarā ar gumijas, stikla, metāla sakausējumu un citu materiālu izturības defektiem, ir grūti apmierināt skarbo vidi, kurā pastāv temperatūra, spiediens un ķīmiskās vielas, un iegūtie zaudējumi ir diezgan satraucoši. Kamēr PTFE materiālam ir lieliska izturība pret koroziju, politetrafluoretilēns izmanto galvenos korozijai izturīgos materiālus naftas, ķīmiskajā, tekstilizstrādājumu un citās nozarēs.
Īpašas lietojumprogrammas ir: piegādes caurules, izplūdes caurules, tvaika caurules korozīvu gāzu pārvadāšanai, augstspiediena eļļas caurules ritošām rūpnīcām, augstas, vidēja un zema spiediena caurules gaisa kuģu hidrauliskām sistēmām un aukstās preses sistēmas, destilācijas torņi, siltummaiņi, tējkannas, torņi un tvertnes. Ķīmisko aprīkojuma blīvējumu, piemēram, oderes un vārstu veiktspēja, ir liela ietekme uz visas mašīnas un aprīkojuma efektivitāti un veiktspēju. PTFE materiālam ir korozijas pretestības, novecošanās pretestības, zemas berzes koeficienta un nepilnības raksturojums, plašs temperatūras diapazons un laba elastība, padarot to ļoti piemērotu blīžu ražošanai ar augstām korozijas pretestības prasībām un darbības temperatūru virs 100 °. Piemēram, blīvējumi, kas rievotiem mašīnām, siltummaiņiem, augstspiediena traukiem, liela diametra traukiem, vārstiem un sūkņiem, stikla reakcijas podi, plakaniem atlokiem, liela diametra atlokiem, šahtu blīvējumiem, virzuļa stieņiem, vārstu stieņiem, tārpa pārnesumu sūkņiem, sūkņu blīvējumiem utt.
2. Load lietojumprogrammās tiek izmantots zemas berzes veiktspēja no politetrafluoretilēna (PTFE).
Dažu aprīkojuma berzes daļas nav piemērotas eļļošanai, piemēram, situācijās, kad eļļošanas smērvielu izšķīdina šķīdinātāji un kļūs neefektīvi, vai arī papīra ražošanā, farmaceitiskos izstrādājumus, pārtiku, tekstilizstrādājumus utt. Produkti rūpnieciskajā laukā ir jāizvairās no eļļas eļļošanas, kas veido aizpildītu, kas ir aizpildīts, kas ir aizpildīts, lai iegūtu eļļu, kas ir aizpildīts. Tas notiek tāpēc, ka šī materiāla berzes koeficients ir zemākais starp zināmajiem cietajiem materiāliem. Tās īpašie lietojumi ir ķīmiskā aprīkojuma, papīra ražošanas mašīnu un lauksaimniecības tehnikas gultņi, kā virzuļa gredzeni, darbgaldu ceļveža sliedes un vadošie gredzeni. Tos plaši izmanto civilās būvniecības projektos kā tiltu, tuneļa tērauda konstrukcijas jumta kopņu, lielu ķīmisko cauruļvadu un uzglabāšanas tvertņu atbalsta priekšmetstikliņu. Bloki, kā arī tiek izmantoti kā tilta balsti un tilta grozāmi utt.
3. Politetrafluoretilēna (PTFE) piemērošana elektroniskos un elektriskos pielietojumos.
PTFE materiālu raksturīgais zemais zudums un mazais dielektriskais konstante ļauj to izgatavot emaljētos vados, lai tos izmantotu mikro motoros, termopāros, vadības ierīcēs utt., PTFE elektriskās izolācijas plēve Tas ir ideāls izolācijas materiāls, lai ražotu kondensatorus, radio izolācijas oderējumus, izolētus kabeļus, motorus un transformatorus. Tas ir arī viens no neaizstājamiem materiāliem rūpnieciskiem elektroniskiem komponentiem, piemēram, kosmosa un kosmosa aviācijas un kosmosa. Fluora plastmasas plēvju lietošanai ir augsta skābekļa caurlaidība un augsta ūdens tvaiku caurlaidība. Šo nelielas caurlaidības selektīvo caurlaidību var izmantot skābekļa sensoru ražošanai. Fluoroplastisko līdzekļu īpašības, kas izraisa polāro lādiņu novirzi augstā temperatūrā un augstā spiedienā, var izmantot mikrofonu, skaļruņu, detaļu ražošanai uz robotiem utt., Un to zemo refrakciju var izmantot. Augstas efektivitātes īpašības var radīt optiskās šķiedras.
4. Politetrafluoretilēna (PTFE) piemērošana medicīniskajā medicīnā.
Paplašinātais PTFE materiāls ir tikai inerts, un tam ir ļoti spēcīga bioloģiskā pielāgošanās spēja. Tas neizraisīs ķermeņa noraidīšanu un tam nav fizioloģisku blakusparādību uz cilvēka ķermeni. To var sterilizēt ar jebkuru metodi. Tās mikropora struktūra ļauj izmantot dažādus rehabilitācijas šķīdumus, ieskaitot mākslīgos asinsvadus un plāksterus mīksto audu reģenerācijai un ķirurģiskām šuvēm asinsvadu, sirds, vispārējām un ortopēdiskām operācijām.
5. Politetrafluoretilēna (PTFE) anti-lipīgo īpašību piemērošana.
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
PTFE materiālam ir mazākais virsmas spraigums starp cietajiem materiāliem un tas neievēro nevienu vielu. Tam ir arī augstas un zemas temperatūras izturības un ķīmiskās inertuma īpašības, padarot to piemērotu tādām lietojumiem kā ražošana. Nelieli pannas tiek plaši izmantotas pretstatu lietojumprogrammās. Anti-adhēzijas process galvenokārt ietver divus veidus: PTFE lapas uzstādīšana uz pamatnes un ievietošana PTFE pārklājums vai laka, kas sastāv no stikla uz pamatnes caur siltuma saraušanos.
Uzziniet vairāk par PTFE pārklājumiem
Lai arī PTFE materiāliem joprojām ir problēmas ar lielām metināšanas grūtībām, attīstot tehnoloģiju, jaunas sintēzes metodes drīz atrisinās PTFE sāpju punktus un piemēros PTFE plašākam lauku klāstam.
