PTFE (पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीन) म्हणजे काय?

पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीन (PTFE) कार्बन आणि फ्लोरिन पॉलिमर आहे. या सामग्रीचे सर्वात परिचित नाव आहे: टेफ्लॉन.

PTFE च्या गुणधर्मांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्म (<1%)

• रासायनिक जडत्व गंज प्रतिकार

• उष्णता प्रतिकार

• घर्षणाचे सर्वात कमी गुणांक

• नॉन-स्टिक गुणधर्म (सतत उच्च तापमान 500° फॅ (260° से) सहन करते)

• प्रतिकार परिधान करा

• उच्च हळुवार बिंदू

पीटीएफईचे उत्कृष्ट गुणधर्म यास विस्तृत अनुप्रयोग देतात आणि ते सामान्यतः कुकवेअरसाठी नॉन-स्टिक कोटिंग म्हणून वापरले जाते. PTFE ची चांगली पोशाख प्रतिरोधकता ते इमल्शन पॉलिमरायझेशन किंवा सस्पेंशन पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेद्वारे विविध सामग्रीसह एकत्रित करून उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांसह उच्च थर्मल-प्रतिरोधक औद्योगिक उत्पादने तयार करण्यास अनुमती देते, जसे की वायर इन्सुलेशन, फूड-ग्रेड कन्व्हेयर बेल्ट, लवचिक नॉन-स्टिक फॅब्रिक्स इ.

PTFE म्हणजे काय?

पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीनचा शोध १९३८ मध्ये लागला. मूळतः अमेरिकन रसायनशास्त्रज्ञ रॉय जे. प्लंकेट (१९१०-१९९४) याने नवीन कार्बन आणि फ्लोरिन कंपाऊंड शीतक बनवण्याचा प्रयत्न केला तेव्हा त्याचा शोध लागला. त्यावेळी लोकांनी या सामान्य उत्पादनाचा विचार केला नसता. विचित्र उत्प्रेरक जगाच्या प्रत्येक पैलूवर परिणाम करतील.

1941 मध्ये, ड्यूपॉन्टने या उत्पादनासाठी पेटंट मिळवले आणि 1944 मध्ये 'टेफ्लॉन' नावाने ट्रेडमार्क नोंदणीकृत केला.

आजकाल, पॉलिटेट्राफ्लुरोइथिलीनचा वापर उत्पादन आणि जीवनाच्या अनेक क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर केला जात आहे. केटरिंग उद्योगात, PTFE लेपित कुकवेअर मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते; कपड्यांच्या उद्योगात, हेलिकॉन आणि कॅरिंथिया सारख्या ब्रँड्सचे शीर्ष कोल्ड-प्रूफ कपडे सर्व PTFE चा कोटिंग किंवा बाह्य थर म्हणून वापरतात. -30 डिग्री सेल्सिअस तीव्र थंडीचा सामना करण्याची क्षमता प्राप्त करण्यासाठी; लष्करी क्षेत्रात, उच्च रेडिओ फ्रिक्वेन्सी रडार पॅनेलमध्ये कमी नुकसान, उत्कृष्ट डायलेक्ट्रिक गुणधर्म, चांगली सुसंगतता, स्थिर रासायनिक गुणधर्म आणि जवळजवळ कोणतेही आर्द्रता शोषण नसलेले पीटीएफई साहित्य मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. वैद्यकीय क्षेत्रात, PTFE साहित्य कृत्रिम शरीराच्या अवयवांमध्ये देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

PTFE कशासाठी आहे?

PTFE म्हणजे पॉलिटेट्राफ्लुरोइथिलीन, पॉलिमर (C2F4)n साठी रासायनिक संज्ञा.

ही सामग्री सामान्यतः कोणत्याही ब्रँडेड पीटीएफई सिंथेटिक फ्लोरोपॉलिमरचा संदर्भ देते. पॉलिटेट्राफ्लुरोइथिलीनची मुख्य वैशिष्ट्ये खालीलप्रमाणे आहेत:

• कमाल ऑपरेटिंग तापमान (°F /°C): 500/260

• ब्रेकवर टेन्साइल स्ट्रेंथ (PSI): 4,000

• डायलेक्ट्रिक स्थिरांक (kV/mil): 3.7

• प्रमाण: 2.16

• ब्रेकवर वाढवणे: 350%

• किनारा डी कडकपणा: 54

वरील वैशिष्ट्यांसह मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जाणाऱ्या पीटीएफई पॉलीटेट्राफ्लुओरोइथिलीन सिंथेटिक फ्लोरोपॉलिमरमध्ये आधीपासूनच असंख्य ब्रँड आहेत, मुख्य ब्रँड खालीलप्रमाणे आहेत:

• TEFLON®: Chemours

• FLUON®: AGC लि

• DYNEON®: 3M

• POLYFLON: Daikin Industrial Co., Ltd.

• अल्गोफ्लॉन: सॉल्वे लि.

  
  

PTFE रासायनिक रचना

Polytetrafluoroethylene हे कार्बन (C) आणि फ्लोरिन (F) अणूंनी बनलेले एक रेखीय पॉलिमर आहे, रासायनिक सूत्र (C2F4)n सह, जेथे n ही मोनोमर युनिट्सची संख्या आहे.

PTFE ची रचना अशी व्यक्त केली जाऊ शकते: -CF2-CF2-CF2-CF2-

PTFE रेणूंची लांब साखळी कार्बन अणूंनी बनलेली असते, त्यातील प्रत्येक दोन फ्लोरिन अणूंशी जोडलेली असते.

फ्लोरिन अणू सर्पिल पॉलिमर साखळीच्या कार्बन अणूंच्या पृष्ठभागावर जवळजवळ कव्हर करतात. कार्बन अणू पॉलिमर साखळीची मुख्य साखळी बनवतात. फ्लोरिन अणू कार्बन अणूंभोवती ढाल सारखी रचना बनवतात, जे अंतर्गत कार्बन अणूंचे चांगले संरक्षण करतात.

अणूंची ही अद्वितीय व्यवस्था PTFE ला त्याचे अपवादात्मक गुणधर्म देते. ही आण्विक रचना PTFE च्या अतुलनीय भौतिक आणि रासायनिक गुणधर्मांमध्ये योगदान देते.

टेफ्लॉन मटेरियल म्हणजे काय?

Teflon PTFE आहे

अर्थात, टेफ्लॉन हे टेट्राफ्लुओरोइथिलीनपासून पॉलिमराइज्ड पॉलिमर मटेरियल आहे आणि ते परफ्लोरिनेटेड मटेरियलचा एक प्रकार आहे. त्याचे रासायनिक नाव पॉलिटेट्राफ्लुरोइथिलीन (PTFE) आहे.

टेफ्लॉन रासायनिक रचना अतिशय अद्वितीय आहे. आण्विक रचना अशी आहे की F (फ्लोरिन अणू) C साखळीवरील सर्व H (हायड्रोजन अणू) बदलतात. त्याच वेळी, फ्लोरिन अणूची त्रिज्या कार्बन अणूच्या त्रिज्यापेक्षा खूप मोठी असल्यामुळे, अणूंमधील तिरस्करण खूप मोठे आहे, त्यामुळे हायड्रोजन अणूंप्रमाणे ते समतलपणे व्यवस्थित केले जाऊ शकत नाहीत, त्यामुळे फ्लोरिन अणू कार्बन अणूंना गुंडाळण्यासाठी जवळजवळ सर्पिल होतात, जेणेकरून सापेक्षपणे बाहेरील जगाशी संपर्क साधता येतो. अणू

मजबूत फ्लोरिन अणू अडथळासह, टेफ्लॉन पॉलिमर रचना इतर सामग्रीच्या तुलनेत तुलनेने स्थिर आहे.

टेफ्लॉन गुणधर्म

PTFE हे टेट्राफ्लुरोइथिलीन मोनोमरपासून पॉलिमराइज्ड पॉलिमर आहे. हे PE सारखेच पारदर्शक किंवा अपारदर्शक मेण आहे. त्याची घनता 2.2g/cm3 आहे आणि त्याचा पाणी शोषण दर 0.01% पेक्षा कमी आहे.

PTFE पॉलिमरची रासायनिक रचना पीई सारखीच असते, त्याशिवाय पॉलिथिलीनमधील सर्व हायड्रोजन अणू फ्लोरिन अणूंनी बदलले जातात. CF बाँडच्या उच्च बॉण्ड ऊर्जा आणि स्थिर कार्यक्षमतेमुळे, त्यात उत्कृष्ट रासायनिक गंज प्रतिरोधक क्षमता आहे आणि वितळलेल्या अल्कली धातू, ऑक्सिडायझिंग मीडिया आणि सोडियम हायड्रॉक्साइड 300 डिग्री सेल्सिअसपेक्षा जास्त असलेल्या सर्व मजबूत ऍसिडस् (एक्वा रेजीयासह) सहन करू शकतात. तसेच मजबूत ऑक्सिडंट्स, कमी करणारे एजंट आणि विविध सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सचा प्रभाव.

PTFE रेणूमधील F अणू सममितीय आहे, आणि CF बाँडमधील दोन घटक सहसंयोजकपणे जोडलेले आहेत. रेणूमध्ये कोणतेही मुक्त इलेक्ट्रॉन नाहीत, ज्यामुळे संपूर्ण रेणू तटस्थ बनतो. म्हणून, त्यात उत्कृष्ट डायलेक्ट्रिक गुणधर्म आहेत आणि त्याचे विद्युत इन्सुलेशन पर्यावरण आणि वारंवारता यांच्या प्रभावामुळे प्रभावित होत नाही.

टेफ्लॉन भौतिक गुणधर्म

त्याची व्हॉल्यूम प्रतिरोधकता 1017 पेक्षा जास्त आहे, त्याचे डायलेक्ट्रिक नुकसान लहान आहे, त्याचे ब्रेकडाउन व्होल्टेज जास्त आहे, त्याची कमानी प्रतिरोधकता चांगली आहे आणि ते 250 डिग्री सेल्सियसच्या विद्युतीय वातावरणात कार्य करू शकते. PTFE आण्विक संरचनेत कोणतेही हायड्रोजन बंध नसल्यामुळे, रचना सममितीय आहे, त्यामुळे त्याचे क्रिस्टलायझेशन क्रिस्टलायझेशनची डिग्री खूप जास्त आहे (सामान्यत: स्फटिकता 55% ~ 75%, कधीकधी 94% पर्यंत असते), ज्यामुळे PTFE अत्यंत उष्णता-प्रतिरोधक बनते. त्याचे वितळण्याचे तापमान 324C आहे, त्याचे विघटन तापमान 415°C आहे आणि त्याचे जास्तीत जास्त वापर तापमान 250°C आहे. ते ठिसूळ आहे तापमान -190°C आहे, आणि उष्णता विरूपण तापमान (0.46MPa परिस्थितीत) 120C आहे.

टेफ्लॉन सामग्रीमध्ये चांगले यांत्रिक गुणधर्म आहेत. त्याची तन्य शक्ती 21~28MPa आहे, झुकण्याची ताकद 11~14MPa आहे, लांबी 250% ~ 300% आहे, आणि त्याचे स्टील विरुद्ध डायनॅमिक आणि स्थिर घर्षण गुणांक दोन्ही 0.04 आहेत, जे नायलॉन, पॉलीफॉर्मल्डिहाइड आणि पॉलिथिलीनपेक्षा चांगले आहे. थंड प्लास्टिकच्या घर्षणाचे गुणांक लहान आहे.

शुद्ध PTFE मध्ये कमी ताकद, खराब पोशाख प्रतिकार आणि खराब रांगणे प्रतिकार आहे. पीटीएफई पॉलिमरमध्ये काही अजैविक कण जोडणे आवश्यक असते, जसे की ग्रेफाइट, डायसल्फाइड ग्रुप, ॲल्युमिनियम ऑक्साईड, ग्लास फायबर, कार्बन फायबर इ. त्याचे यांत्रिक गुणधर्म सुधारण्यासाठी. , आणि पॉलीफेनिलेस (PHB), पॉलिफेनिलीन सल्फाइड (PFS), पॉलीथिलीन ग्लायकोल (PEEK), पॉलिथिलीन/प्रॉपिलीन कॉपॉलिमर (PFEP) इत्यादी इतर पॉलिमरसह सहकार्य करून देखील विस्तारित केले जाऊ शकते. त्याची ओलसर तापमान श्रेणी, परिवर्तनशीलतेसाठी प्रतिकार सुधारणे.

टेफ्लॉन कसे तयार केले जाते

उत्पादन प्रक्रिया कच्चा माल म्हणून क्लोरोफॉर्म वापरते, क्लोरोफॉर्म फ्लोरिनेटेड करण्यासाठी निर्जल हायड्रोफ्लोरिक ऍसिड वापरते, प्रतिक्रिया तापमान 65ºC पेक्षा जास्त असते, ऍन्टीमनी पेंटाक्लोराईड उत्प्रेरक म्हणून वापरते आणि शेवटी टेट्राफ्लोरोइथिलीन तयार करण्यासाठी थर्मल क्रॅकिंग वापरते.

सस्पेन्शन पॉलिमरायझेशन किंवा इमल्शन पॉलिमरायझेशन वापरून ओकाईचे उत्पादन केले जाते.

1. मोनोमर टेट्राफ्लुरोइथिलीनची तयारी

औद्योगिकदृष्ट्या, क्लोरोफॉर्म कच्चा माल म्हणून वापरला जातो, निर्जल हायड्रोफ्लोरिक ऍसिडचा वापर क्लोरोफॉर्म फ्लोरिनेटेड करण्यासाठी केला जातो, प्रतिक्रिया तापमान 65ºC पेक्षा जास्त असते, ऍन्टीमनी पेंटाक्लोराईडचा उत्प्रेरक म्हणून वापर केला जातो आणि शेवटी टेट्राफ्लोरोइथिलीन थर्मल क्रॅकिंगद्वारे तयार केले जाते. उच्च तापमानात टेट्राफ्लुरोडिक्लोरोइथेनसह झिंकची अभिक्रिया करूनही टेट्राफ्लुरोइथिलीन तयार करता येते.

1. पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीनची तयारी

मुलामा चढवणे किंवा स्टेनलेस स्टील पॉलिमरायझेशन केटलमध्ये, पाण्याचा वापर मध्यम म्हणून केला जातो, पोटॅशियम पर्सल्फेटचा वापर आरंभकर्ता म्हणून केला जातो, परफ्लुरोकार्बोक्झिलिक ऍसिड अमोनियम मीठाचा वापर केला जातो, स्टेबलायझर म्हणून फ्लोरोकार्बनचा वापर केला जातो आणि टेट्राफ्लुरोइथिलीनचा वापर रेडॉक्स पॉलिमराइज्ड पॉलीमेराइज्ड पावडर म्हणून केला जातो. टेट्राफ्लुरोइथिलीन.

प्रतिक्रिया केटलमध्ये विविध ऍडिटीव्ह जोडा आणि टेट्राफ्लुरोइथिलीन मोनोमर गॅस टप्प्यात पॉलिमरायझेशन केटलमध्ये प्रवेश करते. केटलमधील तापमान 25°C पर्यंत समायोजित करा, नंतर रेडॉक्स प्रणालीद्वारे पॉलिमरायझेशन सुरू करण्यासाठी एक विशिष्ट प्रमाणात ऍक्टिव्हेटर (सोडियम मेटाबिसल्फाइट) घाला. पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेदरम्यान, मोनोमर्स सतत जोडले जातात आणि पॉलिमरायझेशन दाब 0.49~0.78MPa वर राखला जातो. पॉलिमरायझेशननंतर प्राप्त होणारे फैलाव पाण्याने एका विशिष्ट एकाग्रतेत पातळ केले जाते आणि तापमान 15 ~ 20ºC पर्यंत समायोजित केले जाते. यांत्रिक ढवळत एकत्र केल्यानंतर, ते पाण्याने धुऊन वाळवले जाते, म्हणजेच हे उत्पादन बारीक दाणेदार राळ म्हणून मिळते.

टेफ्लॉन सुरक्षित आहे का?

टेफ्लॉन कोटिंग स्वतःच सुरक्षित आहे: टेफ्लॉन सामग्री स्वतःच गैर-विषारी आहे, विघटित होणार नाही आणि आरोग्यास धोका निर्माण करणार नाही. याचे कारण असे की त्याची आण्विक रचना मुळात वास्तविक रसायनांमध्ये अघुलनशील आहे, मानवी शरीराद्वारे पचणे आणि शोषले जाऊ देणे सोडा.

टेफ्लॉन सुरक्षिततेबद्दल अधिक जाणून घ्या

PTFE कशासाठी वापरले जाते?

पीटीएफई सामग्रीमध्ये घन पदार्थांमध्ये पृष्ठभागावरील ताण सर्वात लहान असतो आणि ते कोणत्याही पदार्थाला चिकटत नाही. यात उच्च आणि कमी तापमानाचा प्रतिकार आणि रासायनिक जडत्वाची वैशिष्ट्ये देखील आहेत, ज्यामुळे ते उत्पादनासारख्या अनुप्रयोगांसाठी योग्य बनते. अँटी-स्टिक ऍप्लिकेशन्समध्ये नॉन-स्टिक पॅन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. अँटी-ॲडेसिव्ह प्रक्रियेमध्ये प्रामुख्याने दोन प्रकारांचा समावेश होतो: सब्सट्रेटवर PTFE शीट स्थापित करणे आणि ठेवणे PTFE कोटिंग किंवा वार्निश थर वर काचेसह संमिश्रित . उष्णता संकोचन द्वारे

PTFE कोटिंग्जबद्दल अधिक जाणून घ्या

जरी पीटीएफई मटेरिअल्सना अजूनही वेल्डिंगमध्ये जास्त अडचणीची समस्या आहे, तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीमुळे, नवीन संश्लेषण पद्धती लवकरच पीटीएफईच्या वेदना बिंदूंचे निराकरण करतील आणि पीटीएफईला विस्तृत क्षेत्रांमध्ये लागू करतील.