PTFE (పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్) అంటే ఏమిటి?

పాలిటెట్రాఫ్లోరోథైలీన్ (పిటిఎఫ్‌ఇ) కార్బన్ మరియు ఫ్లోరిన్ పాలిమర్. ఈ పదార్థానికి బాగా తెలిసిన పేరు ఉంది: టెఫ్లాన్.

PTFE యొక్క లక్షణాలు:

• అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు (<1%)

• రసాయన జడదనం

• వేడి నిరోధకత

• ఘర్షణ యొక్క అతి తక్కువ గుణకాలు

• నాన్ స్టిక్ లక్షణాలు (500 ° F (260 ° C) యొక్క నిరంతర అధిక ఉష్ణోగ్రతను తట్టుకుంటుంది)

• ప్రతిఘటన ధరించండి

• అధిక ద్రవీభవన స్థానం

PTFE యొక్క అద్భుతమైన లక్షణాలు దీనికి విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను ఇస్తాయి మరియు ఇది సాధారణంగా కుక్‌వేర్ కోసం నాన్-స్టిక్ పూతగా ఉపయోగించబడుతుంది. PTFE యొక్క మెరుగైన దుస్తులు నిరోధకత ఎమల్షన్ పాలిమరైజేషన్ లేదా సస్పెన్షన్ పాలిమరైజేషన్ ప్రాసెసింగ్ ద్వారా వివిధ పదార్థాలతో కలపడానికి అనుమతిస్తుంది, వైర్ ఇన్సులేషన్, ఫుడ్-గ్రేడ్ కన్వేయర్ బెల్టులు, సౌకర్యవంతమైన నాన్-స్టిక్ ఫాబ్రిక్స్ వంటి అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలతో అధిక ఉష్ణ-నిరోధక పారిశ్రామిక ఉత్పత్తులను ఏర్పరుస్తుంది.

PTFE అంటే ఏమిటి?

పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ 1938 లో కనుగొనబడింది. దీనిని మొదట అమెరికన్ కెమిస్ట్ రాయ్ జె. ప్లంకెట్ (1910-1994) కనుగొన్నారు, అతను కొత్త కార్బన్ మరియు ఫ్లోరిన్ కాంపౌండ్ రిఫ్రిజెరాంట్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు. ఆ సమయంలో ప్రజలు ఈ సాధారణ ఉత్పత్తి గురించి ఆలోచించరు. వింత ఉత్ప్రేరకాలు ప్రపంచంలోని ప్రతి అంశాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.

1941 లో, డుపోంట్ ఈ ఉత్పత్తికి పేటెంట్ పొందాడు మరియు 1944 లో 'టెఫ్లాన్ ' పేరుతో ఒక ట్రేడ్మార్క్ను నమోదు చేశాడు.

ఈ రోజుల్లో, పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ ఉత్పత్తి మరియు జీవితంలోని అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. క్యాటరింగ్ పరిశ్రమలో, PTFE పూత కుక్‌వేర్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది; దుస్తుల పరిశ్రమలో, హెలికాన్ మరియు కారింథియా వంటి బ్రాండ్ల నుండి అగ్ర కోల్డ్ ప్రూఫ్ దుస్తులు అన్నీ PTFE ని పూత లేదా బాహ్య పొరగా ఉపయోగిస్తాయి. , -30 ° C యొక్క తీవ్రమైన చలిని తట్టుకునే సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి; సైనిక రంగంలో, తక్కువ నష్టం, అద్భుతమైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలు, మంచి స్థిరత్వం, స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలు మరియు అధిక రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ రాడార్ ప్యానెల్స్‌లో తేమ శోషణ లేని పిటిఎఫ్‌ఇ పదార్థాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడవు. వైద్య రంగంలో, కృత్రిమ శరీర భాగాలలో PTFE పదార్థాలు కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.

PTFE దేని కోసం నిలుస్తుంది?

PTFE అంటే పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్, పాలిమర్ (C2F4) n కొరకు రసాయన పదం.

ఈ పదార్థం సాధారణంగా ఏదైనా బ్రాండెడ్ PTFE సింథటిక్ ఫ్లోరోపాలిమర్‌ను సూచిస్తుంది. పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ యొక్క ప్రధాన లక్షణాలు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• గరిష్ట ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత (° F /° C): 500/260

• బ్రేక్ వద్ద తన్యత బలం (పిఎస్‌ఐ): 4,000

• విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (కెవి/మిల్): 3.7

• నిష్పత్తి: 2.16

• విరామంలో పొడిగింపు: 350%

• షోర్ డి కాఠిన్యం: 54

పైన పేర్కొన్న లక్షణాలతో విస్తృతంగా ఉపయోగించే PTFE పాలిటెట్రాఫ్లోరోథైలీన్ సింథటిక్ ఫ్లోరోపాలిమర్ ఇప్పటికే లెక్కలేనన్ని బ్రాండ్లను కలిగి ఉంది, ప్రధాన బ్రాండ్లు ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• TEFLON®: Chemours

• FLUON®: AGC LTD

• డైనియన్: 3 ఎమ్

• పాలీఫ్లాన్: డైకిన్ ఇండస్ట్రియల్ కో., లిమిటెడ్.

• అల్గోఫ్లాన్: సోల్వే లిమిటెడ్.

  
  

PTFE రసాయన నిర్మాణం

పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ అనేది కార్బన్ (సి) మరియు ఫ్లోరిన్ (ఎఫ్) అణువులతో కూడిన సరళ పాలిమర్, రసాయన సూత్రం (సి 2 ఎఫ్ 4) ఎన్, ఇక్కడ n అనేది మోనోమర్ యూనిట్ల సంఖ్య.

PTFE యొక్క నిర్మాణాన్ని ఇలా వ్యక్తీకరించవచ్చు: -CF2-CF2-CF2-CF2-

PTFE అణువుల యొక్క పొడవైన గొలుసు కార్బన్ అణువులతో రూపొందించబడింది, వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి రెండు ఫ్లోరిన్ అణువులతో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.

ఫ్లోరిన్ అణువులు దాదాపు మురి పాలిమర్ గొలుసు యొక్క కార్బన్ అణువుల ఉపరితలాన్ని కప్పాయి. కార్బన్ అణువులు పాలిమర్ గొలుసు యొక్క ప్రధాన గొలుసును ఏర్పరుస్తాయి. ఫ్లోరిన్ అణువులు కార్బన్ అణువుల చుట్టూ కవచం లాంటి నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది అంతర్గత కార్బన్ అణువులను బాగా రక్షిస్తుంది.

అణువుల యొక్క ఈ ప్రత్యేకమైన అమరిక PTFE కి దాని అసాధారణమైన లక్షణాలను ఇస్తుంది. ఈ పరమాణు నిర్మాణం PTFE యొక్క అసమానమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలకు దోహదం చేస్తుంది.

టెఫ్లాన్ పదార్థం ఏమిటి?

టెఫ్లాన్ Ptfe

వాస్తవానికి, టెఫ్లాన్ అనేది టెట్రాఫ్లోరోథైలీన్ నుండి పాలిమరైజ్ చేయబడిన పాలిమర్ పదార్థం మరియు ఇది ఒక రకమైన పెర్ఫ్లోరినేటెడ్ పదార్థం. దీని రసాయన పేరు పాలిటెట్రాఫ్లోరోథైలీన్ (పిటిఎఫ్‌ఇ).

టెఫ్లాన్ రసాయన నిర్మాణం చాలా ప్రత్యేకమైనది. పరమాణు నిర్మాణం ఏమిటంటే, F (ఫ్లోరిన్ అణువులు) C గొలుసుపై అన్ని H (హైడ్రోజన్ అణువులను) భర్తీ చేస్తుంది. అదే సమయంలో, ఫ్లోరిన్ అణువు యొక్క వ్యాసార్థం కార్బన్ అణువు యొక్క వ్యాసార్థం కంటే చాలా పెద్దది కనుక, అణువుల మధ్య వికర్షణ చాలా పెద్దది, కాబట్టి ఇది హైడ్రోజన్ అణువులను ఇష్టపడదు, వాటిని విమానంలో అమర్చవచ్చు, కాబట్టి ఫ్లోరిన్ అణువులు కార్బన్ అణువులను చుట్టడానికి దాదాపుగా మురిసిపోతాయి, తద్వారా ప్రపంచం సాపేక్షంగా మునిగిపోతుంది.

బలమైన ఫ్లోరిన్ అణువు అవరోధంతో, ఇతర పదార్థాలతో పోలిస్తే టెఫ్లాన్ పాలిమర్ నిర్మాణం సాపేక్షంగా స్థిరంగా ఉంటుంది.

టెఫ్లాన్ లక్షణాలు

PTFE అనేది టెట్రాఫ్లోరోథైలీన్ మోనోమర్ నుండి పాలిమర్ పాలిమర్. ఇది PE కి సమానమైన పారదర్శక లేదా అపారదర్శక మైనపు. దీని సాంద్రత 2.2g/cm3 మరియు దాని నీటి శోషణ రేటు 0.01%కన్నా తక్కువ.

PTFE పాలిమర్ యొక్క రసాయన నిర్మాణం PE యొక్క మాదిరిగానే ఉంటుంది, పాలిథిలిన్‌లోని అన్ని హైడ్రోజన్ అణువులను ఫ్లోరిన్ అణువుల ద్వారా భర్తీ చేస్తారు తప్ప. CF బాండ్ యొక్క అధిక బాండ్ శక్తి మరియు స్థిరమైన పనితీరు కారణంగా, ఇది అద్భుతమైన రసాయన తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంది మరియు కరిగిన ఆల్కలీ లోహాలు, ఆక్సిడైజింగ్ మీడియా మరియు 300 ° C కంటే ఎక్కువ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ మినహా అన్ని బలమైన ఆమ్లాలను (ఆక్వా రెజియాతో సహా) తట్టుకోగలదు. అలాగే బలమైన ఆక్సిడెంట్లు, ఏజెంట్లను తగ్గించడం మరియు వివిధ సేంద్రీయ ద్రావకాల ప్రభావాలు.

PTFE అణువులోని F అణువు సుష్ట, మరియు CF బాండ్‌లోని రెండు అంశాలు సమిష్టిగా బంధించబడతాయి. అణువులో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు లేవు, మొత్తం అణువును తటస్థంగా చేస్తుంది. అందువల్ల, ఇది అద్భుతమైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు దాని ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ పర్యావరణం మరియు పౌన frequency పున్యం యొక్క ప్రభావం ద్వారా ప్రభావితం కాదు.

టెఫ్లాన్ భౌతిక లక్షణాలు

దీని వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ 1017 కన్నా ఎక్కువ, దాని విద్యుద్వాహక నష్టం చిన్నది, దాని బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది, దాని ఆర్క్ నిరోధకత మంచిది, మరియు ఇది 250 ° C విద్యుత్ వాతావరణంలో పనిచేస్తుంది. PTFE పరమాణు నిర్మాణంలో హైడ్రోజన్ బంధాలు లేనందున, నిర్మాణం సుష్టంగా ఉంటుంది, కాబట్టి దాని స్ఫటికీకరణ స్ఫటికీకరణ యొక్క డిగ్రీ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది (సాధారణంగా స్ఫటికీకరణ 55%~ 75%, కొన్నిసార్లు 94%వరకు ఉంటుంది), ఇది PTFE ను చాలా వేడి-రెసిస్టెంట్ చేస్తుంది. దీని ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత 324 సి, దాని కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత 415 ° C, మరియు దాని గరిష్ట వినియోగ ఉష్ణోగ్రత 250 ° C. ఇది పెళుసుగా ఉంటుంది ఉష్ణోగ్రత -190 ° C, మరియు ఉష్ణ వక్రీకరణ ఉష్ణోగ్రత (0.46MPA పరిస్థితులలో) 120C.

టెఫ్లాన్ మెటీరియల్ మంచి యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని తన్యత బలం 21 ~ 28mpa, బెండింగ్ బలం 11 ~ 14mpa, పొడిగింపు 250%~ 300%, మరియు ఉక్కుకు వ్యతిరేకంగా దాని డైనమిక్ మరియు స్టాటిక్ ఘర్షణ గుణకాలు 0.04 రెండూ, ఇది నైలాన్, పాలిఫార్మాల్డిహైడ్ మరియు పాలిథిలిన్ కంటే మంచిది. కూల్ ప్లాస్టిక్స్ యొక్క ఘర్షణ యొక్క గుణకం చిన్నది.

స్వచ్ఛమైన PTFE కి తక్కువ బలం, పేలవమైన దుస్తులు నిరోధకత మరియు పేలవమైన క్రీప్ నిరోధకత ఉన్నాయి. దాని యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి గ్రాఫైట్, డైసల్ఫైడ్ గ్రూప్, అల్యూమినియం ఆక్సైడ్, గ్లాస్ ఫైబర్, కార్బన్ ఫైబర్ మొదలైన పిటిఎఫ్‌ఇ పాలిమర్‌కు కొన్ని అకర్బన కణాలను జోడించడం సాధారణంగా అవసరం. , మరియు పాలిఫెనిలేస్ (పిహెచ్‌బి), పాలీఫెనిలేన్ సల్ఫైడ్ (పిఎఫ్‌ఎస్), పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్ (పీక్), పాలిథిలిన్/ప్రొపైలిన్ కోపాలిమర్ (పిఎఫ్‌ఇపి) మొదలైన ఇతర పాలిమర్‌లతో సహకరించడం ద్వారా కూడా విస్తరించవచ్చు. దాని డంపింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి, వైవిధ్యానికి దాని నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

టెఫ్లాన్ ఎలా తయారు చేయబడింది

ఉత్పాదక ప్రక్రియ క్లోరోఫామ్‌ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తుంది, క్లోరోఫామ్‌కు ఫ్లోరినేట్ చేయడానికి అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 65ºC పైన ఉంటుంది, యాంటీమోనీ పెంటాక్లోరోడ్‌ను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు చివరకు టెట్రాఫ్లోరోథైలీన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి థర్మల్ క్రాకింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

సస్పెన్షన్ పాలిమరైజేషన్ లేదా ఎమల్షన్ పాలిమరైజేషన్ ఉపయోగించి అయోకై ఉత్పత్తి అవుతుంది.

1. మోనోమర్ టెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ తయారీ

పారిశ్రామికంగా, క్లోరోఫామ్‌ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తారు, అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోఫ్లోరిక్ ఆమ్లం క్లోరోఫామ్‌కు ఫ్లోరినేట్ చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 65ºC పైన ఉంటుంది, యాంటిమోనీ పెంటాక్లోరైడ్ ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు చివరకు టెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ థర్మల్ క్రాకింగ్ ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద టెట్రాఫ్లోరోడిక్లోరోథేన్‌తో జింక్‌ను స్పందించడం ద్వారా టెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్‌ను కూడా ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

1. పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ తయారీ

ఎనామెల్ లేదా స్టెయిన్లెస్ స్టీల్ పాలిమరైజేషన్ కెటిల్‌లో, నీటిని మాధ్యమంగా ఉపయోగిస్తారు, పొటాషియం పెర్సల్ఫేట్‌ను ఇనిషియేటర్‌గా ఉపయోగిస్తారు, పెర్ఫ్లూరోకార్బాక్సిలిక్ ఆమ్లం అమ్మోనియం ఉప్పును చెదరగొట్టేలా ఉపయోగిస్తారు, ఫ్లోరోకార్బన్‌ను స్టెబిలైజర్‌గా ఉపయోగిస్తారు మరియు టెట్రాఫ్లోరోథైలీన్ చక్కటి పొగెరైరైజ్డ్ పాలిమెర్రిడ్. టెట్రాఫ్లోరోథైలీన్.

ప్రతిచర్య కేటిల్‌కు వివిధ సంకలనాలను జోడించండి మరియు టెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ మోనోమర్ గ్యాస్ దశలో పాలిమరైజేషన్ కేటిల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. కేటిల్‌లోని ఉష్ణోగ్రతను 25 ° C కు సర్దుబాటు చేయండి, ఆపై రెడాక్స్ వ్యవస్థ ద్వారా పాలిమరైజేషన్‌ను ప్రారంభించడానికి కొంత మొత్తంలో యాక్టివేటర్ (సోడియం మెటాబిసల్ఫైట్) జోడించండి. పాలిమరైజేషన్ ప్రక్రియలో, మోనోమర్లు నిరంతరం జోడించబడతాయి మరియు పాలిమరైజేషన్ పీడనం 0.49 ~ 0.78mpa వద్ద నిర్వహించబడుతుంది. పాలిమరైజేషన్ తర్వాత పొందిన చెదరగొట్టడం నీటితో ఒక నిర్దిష్ట ఏకాగ్రతతో కరిగించబడుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 15 ~ 20ºC కు సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. యాంత్రిక గందరగోళంతో సంకలనం చేసిన తరువాత, అది నీటితో కడిగి ఎండబెట్టి, అంటే, ఈ ఉత్పత్తి చక్కటి కణిక రెసిన్గా పొందబడుతుంది.

టెఫ్లాన్ సురక్షితమేనా?

టెఫ్లాన్ పూత కూడా సురక్షితం: టెఫ్లాన్ పదార్థం విషపూరితం కానిది, కుళ్ళిపోదు మరియు ఆరోగ్య ప్రమాదాలకు కారణం కాదు. దీనికి కారణం దాని పరమాణు నిర్మాణం ప్రాథమికంగా నిజమైన రసాయనాలలో కరగదు, మానవ శరీరం ద్వారా జీర్ణమై, గ్రహించబడదు.

టెఫ్లాన్ భద్రత గురించి మరింత తెలుసుకోండి

Ptfe for కోసం ఉపయోగించబడుతుంది

PTFE పదార్థం ఘన పదార్థాల మధ్య అతిచిన్న ఉపరితల ఉద్రిక్తతను కలిగి ఉంది మరియు ఏ పదార్ధానికి కట్టుబడి ఉండదు. ఇది అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు రసాయన జడత్వం యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంది, ఇది తయారీ వంటి అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. యాంటీ-స్టిక్ అనువర్తనాలలో నాన్-స్టిక్ చిప్పలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. యాంటీ-అంటుకునే ప్రక్రియ ప్రధానంగా రెండు రకాలను కలిగి ఉంది: PTFE షీట్‌ను ఉపరితలంపై ఇన్‌స్టాల్ చేయడం మరియు ఉంచడం PTFE పూత లేదా వార్నిష్ వేడి సంకోచం ద్వారా ఉపరితలంపై గాజుతో కంపోజ్ చేయబడింది .

PTFE పూత గురించి మరింత తెలుసుకోండి

సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క పురోగతితో, పిటిఎఫ్‌ఇ పదార్థాలకు వెల్డింగ్‌లో అధిక ఇబ్బందులు ఉన్నప్పటికీ, కొత్త సంశ్లేషణ పద్ధతులు త్వరలో పిటిఎఫ్‌ఇ యొక్క నొప్పి పాయింట్లను పరిష్కరిస్తాయి మరియు విస్తృత శ్రేణి ఫీల్డ్‌లకు పిటిఎఫ్‌ఇని వర్తింపజేస్తాయి.