Политетрафлуороетилен (PTFE) е јаглерод и флуор полимер. Овој материјал го има најпознатото име: тефлон.
Својствата на тефлонски вклучуваат:
Одлични механички својства (<1%)
Хемиска инертност отпорност на корозија
Отпорност на топлина
Најниски коефициенти на триење
Нелепливи својства (издржува постојани високи температури од 500°f (260°c))
Отпорност на абење
Висока точка на топење
Одличните својства на тефлонскиот му даваат широк опсег на примени, а најчесто се користи како нелеплив слој за садови за готвење. Подобрата отпорност на абење на тефлонски овозможува да се комбинира со различни материјали преку полимеризација на емулзија или полимеризација со суспензија за да се формираат високо термички отпорни индустриски производи со одлични механички својства, како што се изолација од жица, транспортни ленти за храна, флексибилни нелепливи ткаенини итн.
Што е тефлонски?
Политетрафлуороетилен беше откриен во 1938 година. Првично беше откриен од американскиот хемичар Рој Џ. Планкет (1910–1994) кога се обидуваше да направи нов ладилен медиум со јаглерод и флуор. Луѓето во тоа време не би помислиле на овој обичен производ. Чудни катализатори ќе влијаат на секој аспект на светот.
Во 1941 година, DuPont доби патент за овој производ и регистрираше заштитен знак под името „Тефлон“ во 1944 година.
Во денешно време, политетрафлуороетилен е широко користен во многу полиња на производство и живот. Во угостителството, широко се користат садови за готвење обложени тефлонски; во индустријата за облека, врвната облека отпорна на ладно од брендови како што се HELIKON и Carinthia користи тефлонски како облога или надворешен слој. , за да се постигне способност за издржување на силниот студ од -30°C; на воено поле, тефлонски материјали со мала загуба, одлични диелектрични својства, добра конзистентност, стабилни хемиски својства и речиси без апсорпција на влага се широко користени во радарските панели со висока радиофреквенција. Во медицинското поле, тефлонските материјали се широко користени и за вештачки делови од телото.
Што значи тефлонски?
Тефлонски кратенка за политетрафлуороетилен, хемиски термин за полимерот (C2F4)n.
Овој материјал генерално се однесува на кој било брендиран тефлонски синтетички флуорополимер. Главните карактеристики на политетрафлуороетилен се како што следува:
Максимална работна температура (°F /°C): 500/260
Јачина на истегнување при прекин (PSI): 4.000
Диелектрична константа (kV/mil): 3.7
Пропорција: 2,16
Издолжување при прекин: 350%
Тврдина на брегот D: 54
Широко користениот тефлонски политетрафлуороетилен синтетички флуорополимер со горенаведените карактеристики веќе има безброј брендови, а главните брендови се како што следува:
ТЕФЛОН®: Хемикалии
FLUON®: AGC Ltd
DYNEON®: 3M
ПОЛИФЛОН: Daikin Industrial Co., Ltd.
ALGOFLON: Solvay Ltd.
Тефлонски хемиска структура
Политетрафлуороетилен е линеарен полимер составен од атоми на јаглерод (C) и флуор (F), со хемиска формула (C2F4)n, каде што n е бројот на мономерни единици.
Структурата на тефлонски може да се изрази како: -CF2-CF2-CF2-CF2-
Долгиот синџир на тефлонски молекули се состои од јаглеродни атоми, од кои секоја е поврзана со два атоми на флуор.
Атомите на флуор речиси ја покриваат површината на јаглеродните атоми на спиралниот полимерен синџир. Јаглеродните атоми го формираат главниот синџир на полимерниот синџир. Атомите на флуор формираат структура слична на штит околу атомите на јаглеродот, што добро ги штити внатрешните јаглеродни атоми.
Овој уникатен распоред на атоми му дава на тефлонскиот исклучителни својства. Оваа молекуларна структура придонесува за неспоредливите физички и хемиски својства на тефлонскиот.
Што е тефлонскиот материјал?
Тефлонот е термопластичен флуорополимер, а тефлонскиот акроним е PTFE (политетрафлуороетилен).
Тефлонот е заштитен знак на Chemours, меѓутоа, тефлонскиот може да се купи и од други компании освен Chemours.
Тефлонот е популарен материјал поради неговото ниско триење, отпорност на висока температура и хемиска отпорност.
Дали тефлон тефлонски
Се разбира, тефлонот е полимерен материјал полимеризиран од тетрафлуороетилен и е вид на перфлуориран материјал. Неговото хемиско име е политетрафлуороетилен (PTFE).
Хемиската структура на тефлон е многу уникатна. Молекуларната структура е дека F (атоми на флуор) ги заменува сите H (атоми на водород) на синџирот C. Во исто време, бидејќи радиусот на атомот на флуор е многу поголем од радиусот на атомот на јаглеродот, одбивноста меѓу атомите е многу голема, така што нема да може да се наредени како атомите на водород во рамнина, така што атомите на флуор речиси спирално ги обвиткуваат атомите на јаглеродот, така што надворешниот свет или атомите на атоми можат релативно да дојдат во контакт само со флуорот.
Со силна бариера на атом на флуор, структурата на тефлонскиот полимер е релативно стабилна во споредба со другите материјали.
Својства на тефлон
Тефлонски е полимер полимеризиран од тетрафлуороетиленски мономер. Тоа е проѕирен или непроѕирен восок сличен на ПЕ. Неговата густина е 2,2 g/cm3, а стапката на апсорпција на вода е помала од 0,01%.
Хемиската структура на тефлонскиот полимер е слична на онаа на PE, освен што сите атоми на водород во полиетилен се заменуваат со атоми на флуор. Поради високата енергија на врската и стабилните перформанси на CF врската, има одлична хемиска отпорност на корозија и може да ги издржи сите силни киселини (вклучувајќи аква регија) освен стопени алкални метали, оксидирачки медиуми и натриум хидроксид над 300°C. Како и ефектите на силните оксиданти, редуцирачките агенси и разните органски растворувачи.
Атомот F во молекулата тефлонски е симетричен, а двата елементи во врската CF се ковалентно поврзани. Во молекулата нема слободни електрони, што ја прави целата молекула неутрална. Затоа, има одлични диелектрични својства, а на неговата електрична изолација не влијае влијанието на околината и фреквенцијата.
Тефлон Физички својства
Неговата волуменска отпорност е поголема од 1017, неговата диелектрична загуба е мала, пробивниот напон е висок, отпорноста на лакот е добра и може да работи во електрична средина од 250°C. Бидејќи нема водородни врски во молекуларната структура на тефлонски, структурата е симетрична, така што нејзината кристализација Степенот на кристализација е многу висок (обично кристалноста е 55%~75%, понекогаш и до 94%), што го прави тефлонскиот екстремно отпорен на топлина. Температурата на топење му е 324 °C, температурата на распаѓање е 415 °C, а максималната температура на употреба е 250 °C. Кршлив е Температурата е -190°C, а температурата на изобличување на топлина (под услови од 0,46MPa) е 120C.
Тефлонскиот материјал има добри механички својства. Неговата цврстина на истегнување е 21~28MPa, јачината на свиткување е 11~14MPa, издолжувањето е 250%~300%, а коефициентите на динамичко и статичко триење против челикот се и 0,04, што е подобро од најлон, полиформалдехид и полиетилен. Коефициентот на триење на ладна пластика е мал.
Чистиот тефлонски има мала јачина, слаба отпорност на абење и слаба отпорност на лази. Вообичаено е неопходно да се додадат некои неоргански честички на тефлонскиот полимер, како што се графит, дисулфидна група, алуминиум оксид, стаклени влакна, јаглеродни влакна итн. за да се подобрат неговите механички својства. , а исто така може да се прошири со соработка со други полимери како полифенилаза (PHB), полифенилен сулфид (PFS), полиетилен гликол (PEEK), полиетилен/пропилен кополимер (PFEP), итн. неговиот температурен опсег на амортизација, подобрувајќи ја неговата отпорност на варијабилност.
Како се прави тефлон
Процесот на производство користи хлороформ како суровина, користи безводна флуороводородна киселина за флуорирање на хлороформ, температурата на реакцијата е над 65ºC, користи антимон пентахлорид како катализатор и на крајот користи термичко пукање за производство на тетрафлуороетилен.
Aokai се произведува со помош на полимеризација на суспензија или полимеризација на емулзија.
Подготовка на мономер тетрафлуороетилен
Индустриски, хлороформот се користи како суровина, безводната флуороводородна киселина се користи за флуорирање на хлороформот, температурата на реакцијата е над 65ºC, пентахлоридот на антимон се користи како катализатор и на крајот тетрафлуороетилен се произведува со термичко пукање. Тетрафлуороетилен може да се произведе и со реакција на цинк со тетрафлуородихлороетан на високи температури.
Подготовка на политетрафлуороетилен
Во емајлиран или котел за полимеризација од нерѓосувачки челик, водата се користи како медиум, калиум персулфат се користи како иницијатор, солта на амониум на перфлуорокарбоксилна киселина се користи како дисперзант, флуоројаглеродот се користи како стабилизатор, а тетрафлуороетиленот се редокс полимеризиран за да се добие фин полимеризиран во прав. Тетрафлуороетилен.
Додадете различни адитиви во котелот за реакција, а тетрафлуороетиленскиот мономер влегува во котелот за полимеризација во гасната фаза. Прилагодете ја температурата во котелот на 25°C, а потоа додадете одредена количина на активатор (натриум метабисулфит) за да започне полимеризација преку редокс систем. За време на процесот на полимеризација, мономерите постојано се додаваат, а притисокот на полимеризација се одржува на 0,49-0,78 MPa. Дисперзијата добиена по полимеризацијата се разредува до одредена концентрација со вода, а температурата се прилагодува на 15~20ºC. По агрегација со механичко мешање се мие со вода и се суши, односно овој производ се добива како фина зрнеста смола.
Дали тефлонот е безбеден?
Самиот тефлонски слој е безбеден: самиот тефлонски материјал е нетоксичен, нема да се распаѓа и нема да предизвика опасност по здравјето. Ова е веројатно затоа што нејзината молекуларна структура е во основа нерастворлива во вистински хемикалии, а камоли да се вари и апсорбира од човечкото тело.
Уникатните својства на тефлонски го прават широко користен во индустриски и поморски операции како што се хемиската индустрија, нафтата, текстилот, храната, производството на хартија, медицината, електрониката и машините.
Примена на политетрафлуороетилен (PTFE) во антикорозивни својства:
Поради дефектите во отпорноста на корозија на гума, стакло, метални легури и други материјали, тешко е да се исполни суровата средина каде што коегзистираат температурата, притисокот и хемиските медиуми, а загубите што произлегуваат се прилично алармантни. Додека тефлонскиот материјал има одлична отпорност на корозија, политетрафлуороетилен ги користи главните материјали отпорни на корозија во нафтената, хемиската, текстилната и другите индустрии.
Специфичните апликации вклучуваат: цевки за испорака, издувни цевки, парни цевки за транспорт на корозивни гасови, цевки за масло под висок притисок за валани мелници, цевки со висок, среден и низок притисок за хидраулични системи на авиони и системи за ладно пресување, кули за дестилација, разменувачи на топлина, котлиња, кули и резервоари. Изведбата на заптивките на хемиската опрема како што се облогите и вентилите има големо влијание врз ефикасноста и перформансите на целата машина и опрема. Тефлонскиот материјал има карактеристики на отпорност на корозија, отпорност на стареење, низок коефициент на триење и нелепливост, широк температурен опсег и добра еластичност, што го прави многу погоден за производство на заптивки со високи барања за отпорност на корозија и работни температури над 100 °. Како што се заптивки за жлебни прирабници на машини, разменувачи на топлина, садови под висок притисок, садови со голем дијаметар, вентили и пумпи, заптивки за стаклени реакциони саксии, рамни прирабници, прирабници со голем дијаметар, шахти, клипни шипки, шипки за вентили, пумпи за запчаници со црви, заптивки на шипки итн.
2. Перформансите на ниско триење на политетрафлуороетилен (PTFE) се користат во оптоварување апликации.
Деловите за триење на некоја опрема не се погодни за подмачкување, како на пример во ситуации кога маснотиите за подмачкување ќе се растворат со растворувачи и ќе станат неефикасни, или во производството на хартија, фармацевтски производи, храна, текстил итн. делови за механичка опрема. Тоа е затоа што коефициентот на триење на овој материјал е најнизок меѓу познатите цврсти материјали. Нејзините специфични намени вклучуваат лежишта за хемиска опрема, машини за производство на хартија и земјоделски машини, како клипни прстени, шини за водење на машински алати и прстени за водење. Тие се широко користени во градежните проекти како потпорни тобогани за мостови, челични конструкции на покриви од тунели, големи хемиски цевководи и резервоари за складирање. Блокови, како и што се користат како потпирачи за мост и вртливи мостови, итн.
3.Примени на политетрафлуороетилен (PTFE) во електронски и електрични апликации.
Инхерентните мали загуби и малата диелектрична константа на тефлонските материјали овозможуваат да се направи во емајлирани жици за употреба во микро мотори, термопарови, контролни уреди итн., Тефлонски електричен изолационен филм Тој е идеален изолационен материјал за производство на кондензатори, радио изолациски облоги, изолирани кабли, мотори и трансформатори. Исто така, тој е еден од незаменливите материјали за индустриски електронски компоненти како што се воздушната и воздушната. Употребата на пластични филмови со флуор има висока пропустливост на кислород и висока пропустливост на водена пареа. Оваа селективна пропустливост на мала пропустливост може да се користи за производство на сензори за кислород. Карактеристиките на флуоропластиката кои предизвикуваат отстапување на поларното полнење при висока температура и висок притисок може да се користат за производство на микрофони, звучници, делови на роботи итн., а може да се користи и нивната мала рефракција. Карактеристиките на висока ефикасност може да направат оптички влакна.
4. Примена на политетрафлуороетилен (PTFE) во медицинската медицина.
Проширениот тефлонски материјал е чисто инертен и има многу силна биолошка приспособливост. Тоа нема да предизвика отфрлање од страна на телото и нема физиолошки несакани ефекти врз човечкото тело. Може да се стерилизира на кој било начин. Неговата микропорозна структура овозможува употреба во различни решенија за рехабилитација, вклучувајќи вештачки крвни садови и фластери за регенерација на меките ткива и хируршки конци за васкуларни, срцеви, општи и ортопедски операции.
5.Примена на антилепливи својства на политетрафлуороетилен (PTFE).
Тефлонскиот материјал има најмал површински напон меѓу цврстите материјали и не се прилепува на ниту една супстанција. Исто така, има карактеристики на отпорност на високи и ниски температури и хемиска инертност, што го прави погоден за апликации како што е производството. Нелепливи тави се широко користени во апликации против лепење. Процесот против лепило главно вклучува два вида: инсталирање на тефлонскиот лист на подлогата и поставување на Тефлонски премаз или лак композитен со стакло на подлогата преку топлинско собирање.
Иако тефлонските материјали сè уште имаат проблем со големи тешкотии при заварување, со напредокот на технологијата, новите методи на синтеза наскоро ќе ги решат точките на болка на тефлонскиот и ќе го применат тефлонскиот на поширок опсег на полиња.
