Polytetrafluoroethylene (PTFE) huwa polimeru tal-karbonju u tal-fluworin. Dan il-materjal għandu l-iktar isem familjari: Teflon.
Propjetajiet ta 'PTFE jinkludu:
Propjetajiet mekkaniċi eċċellenti (<1%)
Reżistenza għall-korrużjoni tal-inertità kimika
Reżistenza għas-sħana
L-inqas koeffiċjenti ta 'frizzjoni
Propjetajiet mhux stick (jiflaħ temperaturi għoljin kontinwi ta '500 ° F (260 ° C))
Reżistenza għall-ilbies
Punt ta 'tidwib għoli
Il-proprjetajiet eċċellenti ta 'PTFE jagħtuha firxa wiesgħa ta' applikazzjonijiet, u hija l-aktar użata bħala kisi mhux stick għall-oġġetti tal-kċina. Ir-reżistenza għall-ilbies aħjar tal-PTFE tippermetti li tiġi kkombinata ma 'materjali varji permezz ta' polimerizzazzjoni ta 'emulsjoni jew proċessar ta' polimerizzazzjoni ta 'sospensjoni biex tifforma prodotti industrijali reżistenti għal termali bi proprjetajiet mekkaniċi eċċellenti, bħal insulazzjoni tal-wajer, ċinturini ta' conveyor ta 'grad ta' l-ikel, drappijiet flessibbli li ma jeħilsux, eċċ.
![2]()
Polytetrafluoroethylene ġie skopert fl-1938. Ġie skopert oriġinarjament mill-ispiżjar Amerikan Roy J. Plunkett (1910–1994) meta kien qed jipprova jagħmel refriġerant ġdid tal-karbonju u l-fluworin. In-nies dak iż-żmien ma kinux jaħsbu dwar dan il-prodott ordinarju. Katalisti strambi jaffettwaw kull aspett tad-dinja.
Fl-1941, DuPont kiseb brevett għal dan il-prodott u rreġistra trademark taħt l-isem 'Teflon ' fl-1944.
Illum il-ġurnata, il-polytetrafluoroethylene intuża ħafna f'ħafna oqsma tal-produzzjoni u l-ħajja. Fl-industrija tal-catering, l-oġġetti tal-kċina miksija bil-PTFE jintużaw ħafna; Fl-industrija tal-ħwejjeġ, ħwejjeġ ta 'fuq bla prova mill-kesħa minn marki bħal Helikon u Carinthia kollha jużaw PTFE bħala l-kisi jew is-saff ta' barra. , sabiex tinkiseb il-ħila li tiflaħ il-kesħa severa ta '-30 ° C; Fil-qasam militari, materjali PTFE b'telf baxx, proprjetajiet dielettriċi eċċellenti, konsistenza tajba, proprjetajiet kimiċi stabbli, u kważi l-ebda assorbiment ta 'umdità ma jintużaw ħafna fil-pannelli tar-radar ta' frekwenza tar-radju għolja. Fil-qasam mediku, il-materjali PTFE jintużaw ukoll ħafna f'partijiet tal-ġisem artifiċjali.
![3]()
PTFE tfisser il-polytetrafluoroethylene, it-terminu kimiku għall-polimeru (C2F4) n.
Dan il-materjal ġeneralment jirreferi għal kwalunkwe fluworopolimeru sintetiku tad-ditta PTFE. Il-karatteristiċi ewlenin tal-polytetrafluoroethylene huma kif ġej:
Temperatura massima tat-tħaddim (° F / ° C): 500/260
Qawwa tat-tensjoni fil-waqfa (psi): 4,000
Kostanti dielettrika (KV / MIL): 3.7
Proporzjon: 2.16
Titwil fil-Break: 350%
Ebusija tax-Xatt D: 54
Il-fluworopolimeru sintetiku tal-polytetrafluoroethylene PTFE użat ħafna bil-karatteristiċi ta 'hawn fuq diġà għandu għadd ta' marki, il-marki ewlenin huma kif ġej:
![4]()
Polytetrafluoroethylene huwa polimeru lineari magħmul minn atomi tal-karbonju (C) u tal-fluworin (F), bil-formula kimika (C2F4) N, fejn N huwa n-numru ta 'unitajiet ta' monomeri.
L-istruttura ta 'PTFE tista' tiġi espressa bħala: -CF2-CF2-CF2-CF2-
Il-katina twila ta 'molekuli PTFE hija magħmula minn atomi tal-karbonju, li kull wieħed minnhom huwa marbut ma' żewġ atomi tal-fluworin.
L-atomi tal-fluworin kważi jkopru l-wiċċ tal-atomi tal-karbonju tal-katina tal-polimeru spirali. L-atomi tal-karbonju jiffurmaw il-katina ewlenija tal-katina tal-polimeru. L-atomi tal-fluworin jiffurmaw struttura simili għat-tarka madwar l-atomi tal-karbonju, li tipproteġi sew l-atomi interni tal-karbonju.
Dan l-arranġament uniku ta 'atomi jagħti lill-PTFE l-proprjetajiet eċċezzjonali tiegħu. Din l-istruttura molekulari tikkontribwixxi għall-proprjetajiet fiżiċi u kimiċi mingħajr paragun tal-PTFE.
X'inhu l-materjal tat-Teflon?
Teflon huwa fluworopolimeru termoplastiku, u l-akronimu Teflon huwa PTFE (Polytetrafluoroethylene).
Teflon hija trademark ta 'chemours, madankollu, PTFE jista' jinxtara wkoll minn kumpaniji oħra għajr chemours.
Teflon huwa materjal popolari minħabba l-frizzjoni baxxa tiegħu, ir-reżistenza għat-temperatura għolja, u r-reżistenza kimika.
M’għandniex xi ngħidu, Teflon huwa materjal polimeru polimerizzat minn tetrafluoroethylene u huwa tip ta ’materjal perfluworinat. L-isem kimiku tiegħu huwa Polytetrafluoroethylene (PTFE).
L-istruttura kimika tat-Teflon hija unika ħafna. L-istruttura molekulari hija li F (atomi tal-fluworin) jissostitwixxi l-h (atomi tal-idroġenu) kollha fuq il-katina C. Fl-istess ħin, minħabba li r-raġġ ta 'l-atomu tal-fluworin huwa ħafna akbar mir-raġġ ta' l-atomu tal-karbonju, ir-repulsjoni bejn l-atomi hija kbira ħafna, u għalhekk mhux se jħobbu l-atomi ta 'l-idroġenu, dawn jistgħu jiġu rranġati fi pjan, u għalhekk l-atomi tal-fluworin kważi spirali sa l-atomi tal-karbonju, sabiex id-dinja ta' barra tista 'tiġi f'kuntatt ma' l-atomi ta 'fluworin relattivament iner.
Bi barriera qawwija ta 'atomu ta' fluworin, l-istruttura tal-polimeru tat-Teflon hija relattivament stabbli meta mqabbla ma 'materjali oħra.
![11]()
PTFE huwa polimeru polimerizzat minn monomeru tetrafluoroethylene. Hija xama trasparenti jew opaka simili għal PE. Id-densità tagħha hija 2.2g / cm3 u r-rata ta 'assorbiment tal-ilma tagħha hija inqas minn 0.01%.
L-istruttura kimika tal-polimeru PTFE hija simili għal dik tal-PE, ħlief li l-atomi kollha tal-idroġenu fil-polietilene huma sostitwiti b'atomi tal-fluworin. Minħabba l-enerġija ta 'rabta għolja u l-prestazzjoni stabbli tal-bond CF, hija għandha reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni kimika u tista' tiflaħ l-aċidi qawwija kollha (inklużi l-aqua regia) ħlief metalli alkali mdewweb, medja ossidanti, u idrossidu tas-sodju 'l fuq minn 300 ° C. Kif ukoll l-effetti ta 'ossidanti b'saħħithom, aġenti li jnaqqsu u solventi organiċi varji.
L-atomu F fil-molekula PTFE huwa simmetriku, u ż-żewġ elementi fil-bond CF huma marbuta b'mod kovalenti. M'hemm l-ebda elettroni ħielsa fil-molekula, li jagħmlu l-molekula kollha newtrali. Għalhekk, għandu proprjetajiet dielettriċi eċċellenti, u l-insulazzjoni elettrika tagħha mhix affettwata mill-influwenza tal-ambjent u l-frekwenza.
Propjetajiet fiżiċi tat-Teflon
![512D5F3D-FF78-42AE-94A2-CBE31E9B4DDA]()
Ir-reżistività tal-volum tagħha hija akbar minn 1017, it-telf dielettriku tiegħu huwa żgħir, il-vultaġġ tat-tqassim tiegħu huwa għoli, ir-reżistenza għall-ark tagħha hija tajba, u tista 'taħdem f'ambjent elettriku ta' 250 ° C. Minħabba li m'hemm l-ebda bonds ta 'l-idroġenu fl-istruttura molekulari PTFE, l-istruttura hija simmetrika, u għalhekk il-kristallizzazzjoni tagħha l-grad ta' kristallizzazzjoni huwa għoli ħafna (ġeneralment il-kristallinità hija 55% ~ 75%, xi kultant għolja daqs 94%), li tagħmel PTFE estremament reżistenti għas-sħana. It-temperatura tat-tidwib tagħha hija 324C, it-temperatura tad-dekompożizzjoni tagħha hija 415 ° C, u t-temperatura massima tal-użu tagħha hija ta '250 ° C. Huwa fraġli li t-temperatura hija ta '-190 ° C, u t-temperatura tad-distorsjoni tas-sħana (taħt 0.46MPa kundizzjonijiet) hija 120C.
Il-materjal Teflon għandu proprjetajiet mekkaniċi tajbin. Is-saħħa tat-tensjoni tagħha hija 21 ~ 28MPa, is-saħħa tal-liwi hija 11 ~ 14MPa, it-titwil huwa 250% ~ 300%, u l-koeffiċjenti ta 'frizzjoni dinamika u statika tagħha kontra l-azzar huma t-tnejn 0.04, li hija aħjar minn najlon, polyformaldehyde, u polyethylene. Il-koeffiċjent tal-frizzjoni tal-plastik frisk huwa żgħir.
PTFE pur għandu saħħa baxxa, reżistenza għall-ilbies fqir u reżistenza ħażina tal-creep. Normalment huwa meħtieġ li żżid xi partiċelli inorganiċi mal-polimeru PTFE, bħal grafita, grupp disulfide, ossidu tal-aluminju, fibra tal-ħġieġ, fibra tal-karbonju, eċċ biex ittejjeb il-proprjetajiet mekkaniċi tiegħu. , u tista 'wkoll titwessa' billi tikkoopera ma 'polimeri oħra bħal polyphenylase (PHB), polyphenylene sulfide (PFS), polyethylene glycol (PEEK), polietilene / propilene kopolimeru (PFEP), eċċ.
![C4A261EE-9D7A-40CB-A84E-357D7AC5CDA2]()
Il-proċess tal-manifattura juża l-kloroform bħala materja prima, juża l-aċidu idrofluworiku anidru biex fluworinat il-kloroform, it-temperatura tar-reazzjoni hija 'l fuq minn 65ºC, tuża pentachloride tal-antimonju bħala katalist, u fl-aħħar tuża qsim termali biex tipproduċi tetrafluoroethylene.
Aokai huwa prodott bl-użu ta 'polimerizzazzjoni ta' sospensjoni jew polimerizzazzjoni ta 'emulsjoni.
Preparazzjoni ta 'monomeru tetrafluoroethylene
Industrijalment, il-kloroform jintuża bħala materja prima, l-aċidu idrofluworiku anidru huwa użat biex fluworina l-kloroform, it-temperatura tar-reazzjoni hija 'l fuq minn 65ºC, l-antimonju pentachloride jintuża bħala katalist, u fl-aħħar tetrafluoroethylene huwa prodott minn qsim termali. Tetrafluoroethylene jista 'jiġi prodott ukoll billi jirreaġixxi żingu bit-tetrafluorodichloroethane f'temperaturi għoljin.
Preparazzjoni ta 'polytetrafluoroethylene
Fil-kitla tal-polimerizzazzjoni tal-enamel jew tal-istainless steel, l-ilma jintuża bħala l-medju, il-persulfat tal-potassju jintuża bħala l-inizjatur, il-melħ tal-ammonju tal-aċidu perfluworokarbossiku jintuża bħala d-dispersant, il-fluworokarbon jintuża bħala l-istabbilizzatur, u tetrafluoroethylene huwa polimerizzat biex jikseb polimerizzat fina. Tetrafluoroethylene.
Żid diversi addittivi mal-kitla ta 'reazzjoni, u l-monomeru tat-tetrafluworoetilen jidħol fil-kitla tal-polimerizzazzjoni fil-fażi tal-gass. Aġġusta t-temperatura fil-kitla għal 25 ° C, imbagħad żid ċertu ammont ta 'attivatur (sodju metabisulfite) biex tibda polimerizzazzjoni permezz ta' sistema redox. Matul il-proċess ta 'polimerizzazzjoni, il-monomeri huma miżjuda kontinwament, u l-pressjoni tal-polimerizzazzjoni tinżamm f'0.49 ~ 0.78MPa. It-tixrid miksub wara l-polimerizzazzjoni huwa dilwit għal ċerta konċentrazzjoni bl-ilma, u t-temperatura hija aġġustata għal 15 ~ 20ºC. Wara l-aggregazzjoni ma 'tħawwad mekkaniku, din tinħasel bl-ilma u mnixxfa, jiġifieri, dan il-prodott jinkiseb bħala reżina granulari fina.
Il-kisi tat-Teflon innifsu huwa sigur: il-materjal tat-Teflon innifsu mhux tossiku, mhux se jiddekomponi, u mhux se jikkawża perikli għas-saħħa. Dan probabbilment minħabba li l-istruttura molekulari tagħha hija bażikament li ma tinħallx f'kimiċi reali, aħseb u ara diġerit u assorbit mill-ġisem tal-bniedem.
Tgħallem aktar dwar is-sigurtà tat-teflon
![464D0C72-03F1-477A-8AA7-525162F89FEC]()
Il-proprjetajiet uniċi ta 'PTFE jagħmluha użata ħafna f'operazzjonijiet industrijali u tal-baħar bħall-industrija kimika, il-pitrolju, it-tessuti, l-ikel, il-papermaking, il-mediċina, l-elettronika u l-makkinarju.
Applikazzjoni ta 'polytetrafluoroethylene (PTFE) fi proprjetajiet kontra l-korrużjoni:
Minħabba d-difetti fir-reżistenza għall-korrużjoni tal-gomma, tal-ħġieġ, ligi tal-metall u materjali oħra, huwa diffiċli li tissodisfa l-ambjent ħarxa fejn it-temperatura, il-pressjoni u l-midja kimika jeżistu, u t-telf li jirriżulta huma pjuttost allarmanti. Filwaqt li l-materjal PTFE għandu reżistenza eċċellenti għall-korrużjoni, il-polytetrafluoroethylene juża l-materjali ewlenin reżistenti għall-korrużjoni fil-pitrolju, kimiċi, tessuti u industriji oħra.
Applikazzjonijiet speċifiċi jinkludu: pajpijiet tal-kunsinna, pajpijiet tal-egżost, pajpijiet tal-fwar għat-trasport ta 'gassijiet korrużivi, pajpijiet taż-żejt bi pressjoni għolja għall-imtieħen, pajpijiet ta' pressjoni għolja u baxxa għal sistemi idrawliċi tal-ajru u sistemi tal-istampa kiesħa, torrijiet tad-distillazzjoni, skambjaturi tas-sħana, kettles, torrijiet u tankijiet. Il-prestazzjoni ta 'siġilli ta' tagħmir kimiku bħal kisi u valvi għandha impatt kbir fuq l-effiċjenza u l-prestazzjoni tal-magna u t-tagħmir kollu. Il-materjal PTFE għandu l-karatteristiċi tar-reżistenza għall-korrużjoni, ir-reżistenza tax-xjuħija, il-koeffiċjent ta 'frizzjoni baxxa u n-nuqqas ta' stickiness, firxa wiesgħa ta 'temperatura, u elastiċità tajba, li jagħmilha adattata ħafna għall-manifattura ta' siġilli b'rekwiżiti għoljin ta 'reżistenza għall-korrużjoni u temperaturi operattivi' l fuq minn 100 °. Bħal siġilli għal flanġijiet imkabbra ta 'magni, skambjaturi tas-sħana, bastimenti ta' pressjoni għolja, bastimenti ta 'dijametru kbir, valvi, u pompi, siġilli għal qsari ta' reazzjoni tal-ħġieġ, flanġijiet ċatti, flanġijiet ta 'dijametru kbir, xaftijiet, xaftijiet, vireg tal-pistuni, vireg tal-valv, pompi tal-irkaptu tad-dudu, siġilli tal-virga, eċċ.
2. Il-prestazzjoni baxxa ta 'frizzjoni ta' polytetrafluoroethylene (PTFE) tintuża f'applikazzjonijiet ta 'tagħbija.
Il-partijiet tal-frizzjoni ta 'xi tagħmir mhumiex adattati għall-lubrikazzjoni, bħal f'sitwazzjonijiet fejn il-grass lubrikanti se jinħall mis-solventi u jsiru ineffettivi, jew fil-papermaking, farmaċewtiċi, ikel, tessuti, eċċ. Prodotti fil-kamp industrijali għandhom bżonn jevitaw kontaminazzjoni taż-żejt tal-lubrikazzjoni, li tagħmel il-materjali PTFE mimlija l-aktar materjali ideali għall-partijiet tad-Dirett ( Dan minħabba li l-koeffiċjent tal-frizzjoni ta 'dan il-materjal huwa l-inqas fost materjali solidi magħrufa. L-użi speċifiċi tagħha jinkludu bearings għal tagħmir kimiku, makkinarju tal-karta tal-karti, u makkinarju agrikolu, bħala ċrieki tal-pistuni, binarji tal-gwida tal-għodda tal-magni, u ċrieki tal-gwida. Huma użati ħafna fi proġetti ta 'kostruzzjoni ċivili bħala slajds ta' appoġġ għal pontijiet, struttura tal-azzar tal-mina tal-għenieqed tas-saqaf, pajpijiet kimiċi kbar, u tankijiet tal-ħażna. Blokki, kif ukoll użati bħala rfid tal-pont u dawra tal-pont, eċċ.
3.Applikazzjonijiet ta 'polytetrafluoroethylene (PTFE) f'applikazzjonijiet elettroniċi u elettriċi.
It-telf baxx inerenti u l-kostanti dielettrika żgħira tal-materjali PTFE jippermettu li jsir f'wajers enameled għall-użu f'muturi mikro, termokoppji, apparat ta 'kontroll, eċċ., Film ta' insulazzjoni elettrika PTFE huwa materjal iżolanti ideali għall-kapaċitaturi tal-manifattura, liners li jiżolaw ir-radju, kejbils insulati, kejbils iżolati, muturi u trasformaturi. Huwa wkoll wieħed mill-materjali indispensabbli għal komponenti elettroniċi industrijali bħal aerospazjali u aerospazjali. L-użu ta 'films tal-plastik tal-fluworin għandu permeabilità għolja għall-ossiġnu u permeabilità għolja għall-fwar tal-ilma. Din il-permeabilità selettiva ta 'permeabilità żgħira tista' tintuża biex timmanifattura sensuri ta 'ossiġnu. Il-karatteristiċi tal-fluworoplastiċi li jikkawżaw devjazzjoni tat-tagħbija polari taħt temperatura għolja u pressjoni għolja jistgħu jintużaw għall-manifattura ta 'mikrofoni, kelliema, partijiet fuq robots, eċċ., U jistgħu jintużaw rifrazzjoni baxxa tagħhom. Il-karatteristiċi ta 'effiċjenza għolja jistgħu jagħmlu fibri ottiċi.
4. Applikazzjoni ta 'polytetrafluoroethylene (PTFE) fil-mediċina medika.
Il-materjal PTFE estiż huwa purament inert u għandu adattabilità bijoloġika qawwija ħafna. Mhux se jikkawża rifjut mill-ġisem u m'għandux effetti sekondarji fiżjoloġiċi fuq il-ġisem tal-bniedem. Jista 'jiġi sterilizzat bi kwalunkwe metodu. L-istruttura mikroporuża tagħha tippermetti l-użu f'varjetà ta 'soluzzjonijiet ta' rijabilitazzjoni, inklużi vini u rqajja artifiċjali għar-riġenerazzjoni tat-tessut artab u suturi kirurġiċi għal kirurġiji vaskulari, kardijaċi, ġenerali u ortopediċi.
5. Applikazzjoni ta 'proprjetajiet anti-stick ta' polytetrafluoroethylene (PTFE).
![6317FDF3-A8D8-4046-BE60-C2E8C646059D]()
Il-materjal PTFE għandu l-iżgħar tensjoni tal-wiċċ fost materjali solidi u ma jaderix ma 'l-ebda sustanza. Għandu wkoll il-karatteristiċi ta 'reżistenza għolja u baxxa ta' temperatura u inertità kimika, li jagħmilha xierqa għal applikazzjonijiet bħall-manifattura. Pans li ma jwaħħlux huma użati ħafna f'applikazzjonijiet kontra l-stick. Il-proċess kontra l-adeżiv jinkludi prinċipalment żewġ tipi: l-installazzjoni tal-folja PTFE fuq is-sottostrat u t-tqegħid Kisi PTFE jew verniċ kompost bil-ħġieġ fuq is-sottostrat permezz ta 'jinxtorob tas-sħana.
Tgħallem aktar dwar Kisi PTFE
Għalkemm il-materjali PTFE għad għandhom il-problema ta 'diffikultà għolja fl-iwweldjar, bl-avvanz tat-teknoloġija, metodi ta' sinteżi ġodda dalwaqt isolvu l-punti ta 'uġigħ ta' PTFE u japplikaw PTFE għal firxa usa 'ta' oqsma.
