Polytetrafluoroethylene (PTFE) adalah polimer karbon dan fluorin. Bahan ini mempunyai nama yang paling biasa: Teflon.
Sifat PTFE termasuk:
Sifat mekanikal yang sangat baik (<1%)
Rintangan kakisan inertness kimia
Rintangan haba
Koefisien geseran terendah
Sifat bukan kayu (menahan suhu tinggi berterusan 500 ° F (260 ° C))
Pakai rintangan
Titik lebur yang tinggi
Ciri-ciri yang sangat baik PTFE memberikan pelbagai aplikasi, dan ia paling biasa digunakan sebagai salutan tidak melekat untuk alat memasak. Rintangan haus yang lebih baik PTFE membolehkan ia digabungkan dengan pelbagai bahan melalui pempolimeran emulsi atau pemprosesan pempolimeran penggantungan untuk membentuk produk perindustrian tahan haba yang tinggi dengan sifat-sifat mekanik yang sangat baik, seperti penebat kawat, tali pinggang penghantar gred makanan, fabrik bukan lekatan yang fleksibel, dan lain-lain.
![2]()
Polytetrafluoroethylene ditemui pada tahun 1938. Ia pada asalnya ditemui oleh ahli kimia Amerika Roy J. Plunkett (1910-1994) ketika dia cuba membuat penyejuk kompaun karbon dan fluorin baru. Orang pada masa itu tidak akan memikirkan produk biasa ini. Pemangkin pelik akan menjejaskan setiap aspek dunia.
Pada tahun 1941, DuPont memperoleh paten untuk produk ini dan mencatatkan tanda dagangan di bawah nama 'Teflon ' pada tahun 1944.
Pada masa kini, polytetrafluoroethylene telah digunakan secara meluas dalam banyak bidang pengeluaran dan kehidupan. Dalam industri katering, alat memasak bersalut PTFE digunakan secara meluas; Dalam industri pakaian, pakaian sejuk yang paling sejuk dari jenama seperti Helikon dan Carinthia semua menggunakan PTFE sebagai lapisan atau lapisan luar. , untuk mencapai keupayaan untuk menahan sejuk yang teruk -30 ° C; Dalam bidang ketenteraan, bahan PTFE dengan kehilangan rendah, sifat dielektrik yang sangat baik, konsistensi yang baik, sifat kimia yang stabil, dan hampir tiada penyerapan kelembapan digunakan secara meluas dalam panel radar frekuensi radio yang tinggi. Dalam bidang perubatan, bahan PTFE juga digunakan secara meluas dalam bahagian badan buatan.
![3]()
PTFE bermaksud polytetrafluoroethylene, istilah kimia untuk polimer (C2F4) n.
Bahan ini secara amnya merujuk kepada mana -mana fluoropolimer sintetik PTFE. Ciri -ciri utama polytetrafluoroethylene adalah seperti berikut:
Suhu operasi maksimum (° F /° C): 500/260
Kekuatan tegangan di Break (PSI): 4,000
Pemalar dielektrik (kv/mil): 3.7
Perkadaran: 2.16
Pemanjangan pada rehat: 350%
Kekerasan Shore D: 54
Fluoropolimer sintetik PTFE PTFE PTFE dengan ciri -ciri di atas sudah mempunyai jenama yang tidak terkira banyaknya, jenama utama adalah seperti berikut:
![4]()
Polytetrafluoroethylene adalah polimer linear yang terdiri daripada karbon (C) dan atom fluorin (F), dengan formula kimia (C2F4) N, di mana N ialah bilangan unit monomer.
Struktur PTFE boleh dinyatakan sebagai: -cf2-cf2-cf2-cf2-
Rantaian panjang molekul PTFE terdiri daripada atom karbon, masing -masing dikaitkan dengan dua atom fluorin.
Atom fluorin hampir menutupi permukaan atom karbon rantai polimer lingkaran. Atom karbon membentuk rantai utama rantai polimer. Atom fluorin membentuk struktur seperti perisai di sekitar atom karbon, yang melindungi atom karbon dalaman.
Susunan atom yang unik ini memberikan PTFE sifat luar biasa. Struktur molekul ini menyumbang kepada sifat fizikal dan kimia yang tidak tertandingi PTFE.
Teflon adalah fluoropolimer termoplastik, dan akronim Teflon adalah PTFE (polytetrafluoroethylene).
Teflon adalah tanda dagangan chemours, bagaimanapun, PTFE juga boleh dibeli daripada syarikat selain daripada Chemours.
Teflon adalah bahan yang popular kerana geseran yang rendah, rintangan suhu tinggi, dan rintangan kimia.
Sudah tentu, Teflon adalah bahan polimer yang polimerisasi dari tetrafluoroethylene dan merupakan sejenis bahan perfluorinated. Nama kimianya adalah polytetrafluoroethylene (PTFE).
Struktur kimia Teflon sangat unik. Struktur molekul ialah F (atom fluorin) menggantikan semua h (atom hidrogen) pada rantai C. Pada masa yang sama, kerana jejari atom fluorin jauh lebih besar daripada jejari atom karbon, penolakan antara atom sangat besar, jadi ia tidak akan menyukai atom hidrogen, ia dapat disusun dalam satah, sehingga atom fluorin hampir mengalir sehingga membungkus atom -atom di luar.
Dengan penghalang atom fluorin yang kuat, struktur polimer Teflon agak stabil berbanding bahan lain.
![11]()
PTFE adalah polimer polimer dari monomer tetrafluoroethylene. Ia adalah lilin telus atau legap yang serupa dengan PE. Ketumpatannya ialah 2.2g/cm3 dan kadar penyerapan airnya kurang daripada 0.01%.
Struktur kimia polimer PTFE adalah serupa dengan PE, kecuali semua atom hidrogen dalam polietilena digantikan oleh atom fluorin. Oleh kerana tenaga ikatan yang tinggi dan prestasi stabil ikatan CF, ia mempunyai rintangan kakisan kimia yang sangat baik dan dapat menahan semua asid kuat (termasuk aqua regia) kecuali logam alkali cair, media pengoksidaan, dan natrium hidroksida di atas 300 ° C. Serta kesan pengoksidaan yang kuat, mengurangkan ejen dan pelbagai pelarut organik.
Atom F dalam molekul PTFE adalah simetri, dan kedua -dua elemen dalam ikatan CF kovalen terikat. Tiada elektron bebas dalam molekul, menjadikan keseluruhan molekul neutral. Oleh itu, ia mempunyai sifat dielektrik yang sangat baik, dan penebat elektriknya tidak terjejas oleh pengaruh persekitaran dan kekerapan.
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Resistiviti isipadu adalah lebih besar daripada 1017, kehilangan dielektriknya kecil, voltan kerosakannya tinggi, rintangan arka itu baik, dan ia boleh berfungsi dalam persekitaran elektrik 250 ° C. Kerana tidak ada ikatan hidrogen dalam struktur molekul PTFE, strukturnya simetri, jadi penghablurannya tahap penghabluran sangat tinggi (umumnya kristalitas adalah 55%~ 75%, kadang-kadang setinggi 94%), yang menjadikan PTFE sangat tahan panas. Suhu leburnya ialah 324C, suhu penguraiannya ialah 415 ° C, dan suhu penggunaan maksimumnya ialah 250 ° C. Ia rapuh suhu ialah -190 ° C, dan suhu herotan haba (di bawah 0.46MPa keadaan) adalah 120C.
Bahan Teflon mempunyai sifat mekanikal yang baik. Kekuatan tegangannya ialah 21 ~ 28MPa, kekuatan lentur adalah 11 ~ 14mpa, pemanjangan adalah 250%~ 300%, dan pekali geseran dinamik dan statik terhadap keluli adalah 0.04, yang lebih baik daripada nilon, polyformaldehyde, dan polyethylene. Koefisien geseran plastik sejuk adalah kecil.
PTFE tulen mempunyai kekuatan yang rendah, rintangan memakai yang lemah dan rintangan rayap yang lemah. Ia biasanya perlu menambah beberapa zarah bukan organik ke polimer PTFE, seperti grafit, kumpulan disulfida, aluminium oksida, serat kaca, serat karbon, dan lain -lain untuk memperbaiki sifat mekanikalnya. , dan juga boleh diperluaskan dengan bekerjasama dengan polimer lain seperti polyphenylase (PHB), polifenilena sulfida (PFS), polietilena glikol (PEEK), polietilena/propilena copolymer (PFEP), dan lain -lain.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Proses pembuatan menggunakan kloroform sebagai bahan mentah, menggunakan asid hydrofluoric anhydrous untuk fluorinate kloroform, suhu tindak balas melebihi 65ºC, menggunakan pentachloride antimoni sebagai pemangkin, dan akhirnya menggunakan retak termal untuk menghasilkan tetrafluoroetilena.
Aokai dihasilkan menggunakan pempolimeran penggantungan atau pempolimeran emulsi.
Penyediaan tetrafluoroetilena monomer
Secara industri, kloroform digunakan sebagai bahan mentah, asid hydrofluoric anhydrous digunakan untuk fluorinat kloroform, suhu tindak balas melebihi 65ºC, pentachloride antimoni digunakan sebagai pemangkin, dan akhirnya tetrafluoroethylene dihasilkan oleh retak termal. Tetrafluoroethylene juga boleh dihasilkan dengan bertindak balas dengan zink dengan tetrafluorodichloroethane pada suhu tinggi.
Penyediaan polytetrafluoroethylene
Dalam enamel atau cerek pempolimeran keluli tahan karat, air digunakan sebagai medium, kalium persulfat digunakan sebagai pemula, garam ammonium asid perfluorocarboxylic digunakan sebagai penyebaran, fluorokarbon digunakan sebagai penstabil, dan tetrafluoroethylene adalah polimer redoks. Tetrafluoroethylene.
Tambah pelbagai bahan tambahan kepada cerek reaksi, dan monomer tetrafluoroethylene memasuki cerek pempolimeran dalam fasa gas. Laraskan suhu dalam cerek hingga 25 ° C, kemudian tambahkan sejumlah pengaktif (natrium metabisulfite) untuk memulakan pempolimeran melalui sistem redoks. Semasa proses pempolimeran, monomer terus ditambah, dan tekanan pempolimeran dikekalkan pada 0.49 ~ 0.78MPa. Penyebaran yang diperolehi selepas pempolimeran dicairkan kepada kepekatan tertentu dengan air, dan suhu diselaraskan kepada 15 ~ 20ºC. Selepas pengagregatan dengan pengadukan mekanikal, ia dibasuh dengan air dan kering, iaitu, produk ini diperolehi sebagai resin berbutir halus.
Teflon Coating sendiri adalah selamat: bahan Teflon sendiri tidak toksik, tidak akan terurai, dan tidak akan menyebabkan bahaya kesihatan. Ini mungkin kerana struktur molekulnya pada dasarnya tidak larut dalam bahan kimia sebenar, apalagi dicerna dan diserap oleh tubuh manusia.
Ketahui lebih lanjut mengenai Keselamatan Teflon
Apa itu PTFE digunakan untuk？
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
Ciri -ciri unik PTFE menjadikannya digunakan secara meluas dalam operasi perindustrian dan marin seperti industri kimia, petroleum, tekstil, makanan, papermaking, perubatan, elektronik dan jentera.
Penggunaan polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam sifat anti-karat:
Oleh kerana kecacatan rintangan kakisan getah, kaca, aloi logam dan bahan lain, sukar untuk memenuhi persekitaran yang keras di mana suhu, tekanan dan media kimia wujud bersama, dan kerugian yang terhasil agak membimbangkan. Walaupun bahan PTFE mempunyai rintangan kakisan yang sangat baik, polytetrafluoroethylene menggunakan bahan tahan kakisan utama dalam industri petroleum, kimia, tekstil dan lain-lain.
Aplikasi khusus termasuk: paip penghantaran, paip ekzos, paip stim untuk mengangkut gas menghakis, paip minyak tekanan tinggi untuk kilang rolling, paip tinggi, sederhana dan rendah untuk sistem hidraulik pesawat dan sistem akhbar sejuk, menara penyulingan, penukar haba, cerek, menara dan tangki. Prestasi meterai peralatan kimia seperti pelapisan dan injap mempunyai kesan yang besar terhadap kecekapan dan prestasi keseluruhan mesin dan peralatan. Bahan PTFE mempunyai ciri-ciri rintangan kakisan, rintangan penuaan, pekali geseran yang rendah dan tidak melekat, julat suhu yang luas, dan keanjalan yang baik, menjadikannya sangat sesuai untuk pembuatan meterai dengan keperluan rintangan kakisan yang tinggi dan suhu operasi melebihi 100 °. Seperti anjing laut untuk bebibir mesin, penukar haba, kapal tekanan tinggi, kapal diameter besar, injap, dan pam, meterai untuk periuk reaksi kaca, bebibir rata, bebibir diameter besar, batang, batang omboh, rod injap, pam gear cacing, meterai tali pinggang, meterai tali pinggang, dan sebagainya.
2. Prestasi geseran rendah polytetrafluoroethylene (PTFE) digunakan dalam aplikasi beban.
Bahagian geseran sesetengah peralatan tidak sesuai untuk pelinciran, seperti dalam situasi di mana minyak pelincir akan dibubarkan oleh pelarut dan menjadi tidak berkesan, atau dalam pembuatan paperma, farmaseutikal, makanan, tekstil, dan lain-lain. Ini kerana pekali geseran bahan ini adalah yang paling rendah di kalangan bahan pepejal yang diketahui. Kegunaan spesifiknya termasuk galas untuk peralatan kimia, jentera pembuatan kertas, dan jentera pertanian, sebagai cincin omboh, rel alat mesin mesin, dan cincin panduan. Mereka digunakan secara meluas dalam projek pembinaan awam sebagai slaid sokongan untuk jambatan, struktur keluli terowong bumbung, saluran paip kimia yang besar, dan tangki penyimpanan. Blok, serta digunakan sebagai sokongan jambatan dan jambatan swivels, dll.
3. Applications of Polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam aplikasi elektronik dan elektrik.
Kerugian rendah dan pemalar dielektrik kecil bahan PTFE membolehkan ia dibuat ke dalam wayar enamel untuk digunakan dalam motor mikro, termokopel, peranti kawalan, dan lain -lain, filem penebat elektrik PTFE ia adalah bahan penebat yang ideal untuk kapasitor pembuatan, kapasitor radio, Ia juga merupakan salah satu bahan yang sangat diperlukan untuk komponen elektronik industri seperti aeroangkasa dan aeroangkasa. Penggunaan filem plastik fluorin mempunyai kebolehtelapan yang tinggi untuk oksigen dan kebolehtelapan yang tinggi untuk wap air. Kebolehtelapan selektif kebolehtelapan kecil ini boleh digunakan untuk mengeluarkan sensor oksigen. Ciri -ciri fluoroplastik yang menyebabkan sisihan caj kutub di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi boleh digunakan untuk mengeluarkan mikrofon, penceramah, bahagian pada robot, dan lain -lain, dan pembiasan rendah mereka boleh digunakan. Ciri -ciri kecekapan tinggi boleh membuat gentian optik.
4. Perapian polytetrafluoroethylene (PTFE) dalam perubatan perubatan.
Bahan PTFE yang diperluaskan semata -mata tidak aktif dan mempunyai kesesuaian biologi yang sangat kuat. Ia tidak akan menyebabkan penolakan oleh badan dan tidak mempunyai kesan sampingan fisiologi pada tubuh manusia. Ia boleh disterilkan dengan kaedah apa pun. Struktur mikroporinya membolehkan penggunaan dalam pelbagai penyelesaian pemulihan, termasuk saluran darah buatan dan patch untuk pertumbuhan semula tisu lembut dan jahitan pembedahan untuk pembedahan vaskular, jantung, umum dan ortopedik.
5. Permohonan sifat anti-melekat polytetrafluoroethylene (PTFE).
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
Bahan PTFE mempunyai ketegangan permukaan terkecil di kalangan bahan pepejal dan tidak mematuhi sebarang bahan. Ia juga mempunyai ciri -ciri rintangan suhu tinggi dan rendah dan inertness kimia, menjadikannya sesuai untuk aplikasi seperti pembuatan. Kuali tidak melekat digunakan secara meluas dalam aplikasi anti-melekat. Proses anti-pelekat terutamanya merangkumi dua jenis: memasang lembaran PTFE pada substrat dan meletakkan Salutan PTFE atau varnis yang disusun dengan kaca pada substrat melalui pengecutan haba.
Ketahui lebih lanjut mengenai lapisan PTFE
Walaupun bahan PTFE masih mempunyai masalah kesukaran yang tinggi dalam kimpalan, dengan kemajuan teknologi, kaedah sintesis baru akan menyelesaikan titik sakit PTFE dan memohon PTFE ke pelbagai bidang.
