Политетрафлуороетилен (ПТФЕ) је полимер угљеника и флуора. Овај материјал има најпознатије име: Тефлон.
Својства ПТФЕ укључују:
Одличне механичке особине (<1%)
Хемијска инертност отпорност на корозију
Отпорност на топлоту
Најнижи коефицијенти трења
Нелепљива својства (издржи континуиране високе температуре од 500°ф (260°ц))
Отпорност на хабање
Висока тачка топљења
Одлична својства ПТФЕ му дају широк спектар примена, а најчешће се користи као нелепљиви премаз за посуђе. Боља отпорност на хабање ПТФЕ-а омогућава да се комбинује са различитим материјалима кроз емулзиону полимеризацију или прераду полимеризације суспензије како би се формирали индустријски производи високе топлотне отпорности са одличним механичким својствима, као што су изолација жице, транспортне траке за храну, флексибилне нелепљиве тканине итд.
![2]()
Политетрафлуороетилен је откривен 1938. Првобитно га је открио амерички хемичар Рои Ј. Плункетт (1910–1994) када је покушавао да направи ново расхладно средство у облику угљеника и флуора. Људи у то време не би помислили на овај обичан производ. Чудни катализатори ће утицати на сваки аспект света.
Године 1941. ДуПонт је добио патент за овај производ и регистровао заштитни знак под именом „Тефлон“ 1944. године.
Данас се политетрафлуороетилен широко користи у многим областима производње и живота. У угоститељској индустрији посуђе обложено ПТФЕ се широко користи; у индустрији одеће, врхунска хладно отпорна одећа брендова као што су ХЕЛИКОН и Царинтхиа користи ПТФЕ као премаз или спољни слој. , како би се постигла способност да издржи јаку хладноћу од -30°Ц; у војном пољу, ПТФЕ материјали са малим губицима, одличним диелектричним својствима, добром конзистенцијом, стабилним хемијским својствима и скоро никаквом апсорпцијом влаге се широко користе у високофреквентним радарским панелима. У области медицине, ПТФЕ материјали се такође широко користе у вештачким деловима тела.
![3]()
ПТФЕ је скраћеница за политетрафлуороетилен, хемијски назив за полимер (Ц2Ф4)н.
Овај материјал се генерално односи на било који птфе синтетички флуорополимер са марком. Главне карактеристике политетрафлуороетилена су следеће:
Максимална радна температура (°Ф/°Ц): 500/260
Затезна чврстоћа при кидању (ПСИ): 4.000
Диелектрична константа (кВ/мил): 3.7
Пропорција: 2,16
Издужење при прекиду: 350%
Тврдоћа по Шору Д: 54
Широко коришћени птфе политетрафлуороетилен синтетички флуорополимер са горе наведеним карактеристикама већ има безброј брендова, главни брендови су следећи:
![4]()
Политетрафлуороетилен је линеарни полимер састављен од атома угљеника (Ц) и флуора (Ф), са хемијском формулом (Ц2Ф4)н, где је н број мономерних јединица.
Структура ПТФЕ се може изразити као: -ЦФ2-ЦФ2-ЦФ2-ЦФ2-
Дугачак ланац ПТФЕ молекула се састоји од атома угљеника, од којих је сваки повезан са два атома флуора.
Атоми флуора скоро покривају површину атома угљеника спиралног полимерног ланца. Атоми угљеника чине главни ланац полимерног ланца. Атоми флуора формирају структуру налик штиту око атома угљеника, која добро штити унутрашње атоме угљеника.
Овај јединствени распоред атома даје ПТФЕ-у његова изузетна својства. Ова молекуларна структура доприноси неупоредивим физичким и хемијским својствима ПТФЕ-а.
Шта је тефлонски материјал?
Тефлон је термопластични флуорополимер, а тефлон акроним је ПТФЕ (политетрафлуороетилен).
Тефлон је заштитни знак компаније Цхемоурс, међутим, ПТФЕ се такође може купити од компанија које нису Цхемоурс.
Тефлон је популаран материјал због ниског трења, отпорности на високе температуре и хемијске отпорности.
Наравно, тефлон је полимерни материјал полимеризован из тетрафлуороетилена и врста је перфлуорисаног материјала. Његов хемијски назив је политетрафлуороетилен (ПТФЕ).
Хемијска структура тефлона је веома јединствена. Молекуларна структура је да Ф (атоми флуора) замењује све Х (атоме водоника) у Ц ланцу. У исто време, пошто је радијус атома флуора много већи од радијуса атома угљеника, одбијање између атома је веома велико, тако да неће Као атоми водоника, они се могу распоредити у равни, тако да се атоми флуора готово спирално подижу да омотају атоме угљеника, тако да спољашњи свет може доћи у контакт само са релативно инертним атомом флуора.
Са јаком баријером атома флуора, структура тефлонског полимера је релативно стабилна у поређењу са другим материјалима.
![11]()
ПТФЕ је полимер полимеризован из тетрафлуороетилен мономера. То је провидан или непрозиран восак сличан ПЕ. Његова густина је 2,2 г/цм3, а стопа апсорпције воде је мања од 0,01%.
Хемијска структура ПТФЕ полимера је слична оној код ПЕ, осим што су сви атоми водоника у полиетилену замењени атомима флуора. Због високе енергије везе и стабилних перформанси ЦФ везе, има одличну отпорност на хемијску корозију и може да издржи све јаке киселине (укључујући краљевску воду) осим растопљених алкалних метала, оксидационих медија и натријум хидроксида изнад 300°Ц. Као и дејства јаких оксиданата, редукционих средстава и разних органских растварача.
Ф атом у ПТФЕ молекулу је симетричан, а два елемента у ЦФ вези су ковалентно везана. У молекулу нема слободних електрона, што чини цео молекул неутралним. Због тога има одличне диелектричне особине, а на његову електричну изолацију не утичу утицај околине и фреквенције.
![512д5ф3д-фф78-42ае-94а2-цбе31е9б4дда]()
Његова запреминска отпорност је већа од 1017, диелектрични губитак је мали, напон пробоја је висок, отпор лука је добар и може да ради у електричном окружењу од 250 ° Ц. Пошто у молекуларној структури ПТФЕ нема водоничних веза, структура је симетрична, тако да је њена кристализација. Степен кристализације је веома висок (углавном кристалинитет је 55% ~ 75%, понекад чак 94%), што чини ПТФЕ изузетно отпорним на топлоту. Његова температура топљења је 324°Ц, температура распадања је 415°Ц, а максимална температура употребе је 250°Ц. Крт је. Температура је -190°Ц, а температура изобличења топлоте (под условима од 0,46МПа) је 120Ц.
Тефлонски материјал има добра механичка својства. Његова затезна чврстоћа је 21 ~ 28 МПа, чврстоћа на савијање је 11 ~ 14 МПа, издужење је 250% ~ 300%, а динамички и статички коефицијенти трења у односу на челик су 0,04, што је боље од најлона, полиформалдехида и полиетилена. Коефицијент трења хладне пластике је мали.
Чисти ПТФЕ има малу чврстоћу, слабу отпорност на хабање и слабу отпорност на пузање. Обично је потребно додати неке неорганске честице ПТФЕ полимеру, као што су графит, дисулфидна група, алуминијум оксид, стаклена влакна, угљенична влакна, итд., Да би се побољшала његова механичка својства. , а такође се може проширити сарадњом са другим полимерима као што су полифенилаза (ПХБ), полифенилен сулфид (ПФС), полиетилен гликол (ПЕЕК), полиетилен/пропилен кополимер (ПФЕП), итд. његов температурни опсег пригушења, побољшавајући његову отпорност на варијабилност.
![ц4а261ее-9д7а-40цб-а84е-357д7ац5цда2]()
Производни процес користи хлороформ као сировину, користи анхидровану флуороводоничну киселину за флуорисање хлороформа, реакциона температура је изнад 65ºЦ, користи антимон пентахлорид као катализатор и на крају користи термички крекинг за производњу тетрафлуороетилена.
Аокаи се производи применом полимеризације суспензије или емулзионе полимеризације.
Припрема мономера тетрафлуороетилена
Индустријски, хлороформ се користи као сировина, анхидрована флуороводонична киселина се користи за флуоровање хлороформа, реакциона температура је изнад 65ºЦ, антимон пентахлорид се користи као катализатор, и коначно тетрафлуороетилен се производи термичким крекингом. Тетрафлуороетилен се такође може произвести реакцијом цинка са тетрафлуородихлоретаном на високим температурама.
Припрема политетрафлуороетилена
У котлу за полимеризацију емајла или нерђајућег челика, вода се користи као медијум, калијум персулфат се користи као иницијатор, амонијум со перфлуорокарбоксилне киселине се користи као дисперзант, флуороугљеник се користи као стабилизатор, а тетрафлуороетилен се редокс полимеризује да би се добио фини полиетилен у праху. Тетрафлуороетилен.
Додајте различите адитиве у реакциони котлић и тетрафлуороетилен мономер улази у котао за полимеризацију у гасној фази. Подесите температуру у котлу на 25°Ц, а затим додајте одређену количину активатора (натријум метабисулфит) да бисте започели полимеризацију кроз редокс систем. Током процеса полимеризације, мономери се континуирано додају, а притисак полимеризације се одржава на 0,49~0,78МПа. Добијена дисперзија након полимеризације се разблажи водом до одређене концентрације, а температура се подеси на 15~20ºЦ. После агрегације уз механичко мешање, испире се водом и суши, односно овај производ се добија као фино зрнаста смола.
Да ли је тефлон безбедан?
Сам тефлонски премаз је безбедан: сам тефлонски материјал је нетоксичан, неће се распасти и неће изазвати опасност по здравље. То је вероватно зато што је његова молекуларна структура у основи нерастворљива у правим хемикалијама, а камоли да се вари и апсорбује у људском телу.
Сазнајте више о безбедности тефлона
![464д0ц72-03ф1-477а-8аа7-525162ф89фец]()
Јединствена својства ПТФЕ чине га широко примењеним у индустријским и поморским операцијама као што су хемијска индустрија, нафта, текстил, храна, производња папира, медицина, електроника и машине.
Примена политетрафлуороетилена (ПТФЕ) у антикорозивним својствима:
Због недостатака у отпорности на корозију гуме, стакла, металних легура и других материјала, тешко је задовољити сурово окружење у коме коегзистирају температура, притисак и хемијски медији, а губици који настају као резултат су прилично алармантни. Док ПТФЕ материјал има одличну отпорност на корозију, политетрафлуороетилен користи главне материјале отпорне на корозију у нафтној, хемијској, текстилној и другим индустријама.
Специфичне примене укључују: цеви за испоруку, издувне цеви, цеви за пару за транспорт корозивних гасова, цеви за уље високог притиска за ваљаонице, цеви високог, средњег и ниског притиска за хидрауличне системе авиона и системе за хладно пресовање, куле за дестилацију, измењиваче топлоте, котлове, куле и резервоаре. Перформансе заптивача хемијске опреме као што су облоге и вентили имају велики утицај на ефикасност и перформансе целокупне машине и опреме. ПТФЕ материјал има карактеристике отпорности на корозију, отпорности на старење, ниског коефицијента трења и нелепљивости, широког температурног опсега и добре еластичности, што га чини веома погодним за производњу заптивки са високим захтевима за отпорност на корозију и радним температурама изнад 100°. Као што су заптивке за жлебљене прирубнице машина, измењивачи топлоте, посуде високог притиска, посуде великог пречника, вентили и пумпе, заптивке за стаклене реакционе посуде, равне прирубнице, прирубнице великог пречника, вратила, клипњаче, вентилске шипке, пужне пумпе, заптивке клипњача итд.
2. Ниско трење политетрафлуороетилена (ПТФЕ) се користи у апликацијама оптерећења.
Делови за трење неке опреме нису погодни за подмазивање, на пример у ситуацијама када ће се маст за подмазивање растворити растварачима и постати неефикасна, или у производњи папира, фармацеутских производа, хране, текстила, итд. Производи у индустријском пољу треба да избегавају контаминацију уљем за подмазивање, што чини да је пуњени материјал за подмазивање најидеалнији материјал за подмазивање ПТФЕ материјала за механичко пуњење без директног оптерећења. делови. То је зато што је коефицијент трења овог материјала најнижи међу познатим чврстим материјалима. Његова специфична употреба укључује лежајеве за хемијску опрему, машине за производњу папира и пољопривредне машине, као клипни прстенови, шине за вођење алатних машина и прстенови за вођење. Они се широко користе у пројектима цивилне градње као потпорни тобогани за мостове, кровне решетке тунелске челичне конструкције, велике хемијске цевоводе и резервоаре за складиштење. Блокови, као и који се користе као носачи мостова и окретни мостови итд.
3. Примена политетрафлуороетилена (ПТФЕ) у електронским и електричним апликацијама.
Инхерентни мали губици и мала диелектрична константа ПТФЕ материјала омогућавају да се направи у емајлиране жице за употребу у микро моторима, термопаровима, контролним уређајима итд., ПТФЕ електроизолациони филм Идеалан је изолациони материјал за производњу кондензатора, радио изолационих облога, изолованих каблова, мотора и трансформатора. Такође је један од незаменљивих материјала за индустријске електронске компоненте као што су ваздухопловство и ваздухопловство. Употреба пластичних фолија са флуором има високу пропустљивост за кисеоник и високу пропустљивост за водену пару. Ова селективна пропустљивост мале пермеабилности може се користити за производњу сензора кисеоника. Карактеристике флуоропластике које изазивају девијацију поларног набоја под високом температуром и високим притиском могу се користити за производњу микрофона, звучника, делова на роботима итд., а могу се користити и њихова ниска рефракција. Карактеристике високе ефикасности могу направити оптичка влакна.
4. Примена политетрафлуороетилена (ПТФЕ) у медицинској медицини.
Експандирани ПТФЕ материјал је чисто инертан и има веома јаку биолошку прилагодљивост. Неће изазвати одбацивање од стране тела и нема физиолошке нежељене ефекте на људско тело. Може се стерилисати било којом методом. Његова микропорозна структура омогућава употребу у разним решењима за рехабилитацију, укључујући вештачке крвне судове и фластере за регенерацију меких ткива и хируршке шавове за васкуларне, срчане, опште и ортопедске операције.
5. Примена анти-стицк својства политетрафлуороетилена (ПТФЕ).
![6317фдф3-а8д8-4046-бе60-ц2е8ц646059д]()
ПТФЕ материјал има најмању површинску напетост међу чврстим материјалима и не пријања ни на једну супстанцу. Такође има карактеристике отпорности на високе и ниске температуре и хемијску инертност, што га чини погодним за примене као што је производња. Нелепљиве посуде се широко користе у апликацијама против лепљења. Процес против лепљења углавном укључује два типа: постављање ПТФЕ плоче на подлогу и постављање ПТФЕ премаз или лак композитни са стаклом на подлози кроз топлотно скупљање.
Сазнајте више о ПТФЕ премазима
Иако ПТФЕ материјали и даље имају проблем великих потешкоћа у заваривању, са напретком технологије, нове методе синтезе ће ускоро решити болне тачке ПТФЕ-а и применити ПТФЕ на шири спектар поља.
