PTFE (పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్) అంటే ఏమిటి?

పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ (PTFE) అనేది కార్బన్ మరియు ఫ్లోరిన్ పాలిమర్. ఈ పదార్థానికి అత్యంత సుపరిచితమైన పేరు ఉంది: టెఫ్లాన్.

PTFE యొక్క లక్షణాలు:

• అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలు (<1%)

• రసాయన జడత్వం తుప్పు నిరోధకత

• వేడి నిరోధకత

• ఘర్షణ యొక్క అత్యల్ప గుణకాలు

• నాన్ స్టిక్ లక్షణాలు(500°f (260°c) నిరంతర అధిక ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకుంటుంది)

• ప్రతిఘటన ధరించండి

• అధిక ద్రవీభవన స్థానం

PTFE యొక్క అద్భుతమైన లక్షణాలు దీనికి విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను అందిస్తాయి మరియు ఇది సాధారణంగా వంటసామాను కోసం నాన్-స్టిక్ కోటింగ్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. PTFE యొక్క మెరుగైన వేర్ రెసిస్టెన్స్ ఎమల్షన్ పాలిమరైజేషన్ లేదా సస్పెన్షన్ పాలిమరైజేషన్ ప్రాసెసింగ్ ద్వారా వివిధ పదార్థాలతో కలిపి, వైర్ ఇన్సులేషన్, ఫుడ్-గ్రేడ్ కన్వేయర్ బెల్ట్‌లు, ఫ్లెక్సిబుల్ నాన్-స్టిక్ ఫ్యాబ్రిక్స్ మొదలైన అద్భుతమైన యాంత్రిక లక్షణాలతో అధిక ఉష్ణ-నిరోధక పారిశ్రామిక ఉత్పత్తులను రూపొందించడానికి అనుమతిస్తుంది.

PTFE అంటే ఏమిటి?

పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ 1938లో కనుగొనబడింది. ఇది వాస్తవానికి అమెరికన్ రసాయన శాస్త్రవేత్త రాయ్ J. ప్లంకెట్ (1910-1994) ఒక కొత్త కార్బన్ మరియు ఫ్లోరిన్ సమ్మేళనం శీతలకరణిని తయారు చేయడానికి ప్రయత్నిస్తున్నప్పుడు కనుగొనబడింది. ఆ సమయంలో ప్రజలు ఈ సాధారణ ఉత్పత్తి గురించి ఆలోచించరు. వింత ఉత్ప్రేరకాలు ప్రపంచంలోని ప్రతి అంశాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.

1941లో, DuPont ఈ ఉత్పత్తికి పేటెంట్‌ని పొందింది మరియు 1944లో 'టెఫ్లాన్' పేరుతో ట్రేడ్‌మార్క్‌ను నమోదు చేసింది.

ఈ రోజుల్లో, పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ ఉత్పత్తి మరియు జీవితంలోని అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. క్యాటరింగ్ పరిశ్రమలో, PTFE పూతతో కూడిన వంటసామాను విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది; బట్టల పరిశ్రమలో, హెలికాన్ మరియు కారింథియా వంటి బ్రాండ్‌ల నుండి టాప్ కోల్డ్ ప్రూఫ్ దుస్తులు అన్నీ PTFEని పూత లేదా బయటి పొరగా ఉపయోగిస్తాయి. , -30 ° C యొక్క తీవ్రమైన చలిని తట్టుకోగల సామర్థ్యాన్ని సాధించడానికి; సైనిక రంగంలో, అధిక రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ రాడార్ ప్యానెల్‌లలో తక్కువ నష్టం, అద్భుతమైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలు, మంచి అనుగుణ్యత, స్థిరమైన రసాయన లక్షణాలు మరియు దాదాపు తేమ శోషణ లేని PTFE పదార్థాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. వైద్య రంగంలో, PTFE పదార్థాలు కృత్రిమ శరీర భాగాలలో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

PTFE దేనికి సంబంధించినది?

PTFE అంటే పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్, పాలిమర్ (C2F4)n కోసం రసాయన పదం.

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

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

• విరామ సమయంలో తన్యత బలం (PSI): 4,000

• విద్యుద్వాహక స్థిరాంకం (kV/mil): 3.7

• నిష్పత్తి: 2.16

• విరామ సమయంలో పొడుగు: 350%

• ఒడ్డు D కాఠిన్యం: 54

పైన పేర్కొన్న లక్షణాలతో విస్తృతంగా ఉపయోగించే ptfe పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ సింథటిక్ ఫ్లోరోపాలిమర్ ఇప్పటికే లెక్కలేనన్ని బ్రాండ్‌లను కలిగి ఉంది, ప్రధాన బ్రాండ్లు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

• TEFLON®: కెమోర్స్

• FLUON®: AGC Ltd

• DYNEON®: 3M

• పాలీఫ్లాన్: డైకిన్ ఇండస్ట్రియల్ కో., లిమిటెడ్.

• అల్గోఫ్లోన్: సోల్వే లిమిటెడ్.

  
  

PTFE కెమికల్ స్ట్రక్చర్

పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ అనేది కార్బన్ (C) మరియు ఫ్లోరిన్ (F) పరమాణువులతో కూడిన ఒక లీనియర్ పాలిమర్, ఇది రసాయన సూత్రం (C2F4)n, ఇక్కడ n అనేది మోనోమర్ యూనిట్ల సంఖ్య.

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

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

ఫ్లోరిన్ అణువులు దాదాపు స్పైరల్ పాలిమర్ గొలుసు యొక్క కార్బన్ అణువుల ఉపరితలాన్ని కప్పివేస్తాయి. కార్బన్ అణువులు పాలిమర్ గొలుసు యొక్క ప్రధాన గొలుసును ఏర్పరుస్తాయి. ఫ్లోరిన్ అణువులు కార్బన్ పరమాణువుల చుట్టూ షీల్డ్ లాంటి నిర్మాణాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, ఇది అంతర్గత కార్బన్ అణువులను బాగా రక్షిస్తుంది.

పరమాణువుల యొక్క ఈ ప్రత్యేకమైన అమరిక PTFEకి దాని అసాధారణ లక్షణాలను ఇస్తుంది. ఈ పరమాణు నిర్మాణం PTFE యొక్క అసమానమైన భౌతిక మరియు రసాయన లక్షణాలకు దోహదం చేస్తుంది.

టెఫ్లాన్ మెటీరియల్ అంటే ఏమిటి?

టెఫ్లాన్ PTFE

వాస్తవానికి, టెఫ్లాన్ అనేది టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ నుండి పాలిమరైజ్ చేయబడిన ఒక పాలిమర్ పదార్థం మరియు ఇది ఒక రకమైన పెర్ఫ్లోరినేటెడ్ పదార్థం. దీని రసాయన నామం పాలిటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ (PTFE).

టెఫ్లాన్ రసాయన నిర్మాణం చాలా ప్రత్యేకమైనది. పరమాణు నిర్మాణం ఏమిటంటే F (ఫ్లోరిన్ అణువులు) C గొలుసులోని అన్ని H (హైడ్రోజన్ పరమాణువులు) స్థానంలో ఉంటాయి. అదే సమయంలో, ఫ్లోరిన్ అణువు యొక్క వ్యాసార్థం కార్బన్ అణువు యొక్క వ్యాసార్థం కంటే చాలా పెద్దది కాబట్టి, అణువుల మధ్య వికర్షణ చాలా పెద్దది, కాబట్టి ఇది హైడ్రోజన్ అణువులను ఇష్టపడదు, వాటిని ఒక విమానంలో అమర్చవచ్చు, కాబట్టి ఫ్లోరిన్ అణువులు దాదాపుగా మురిగా ఉంటాయి మరియు కార్బన్ అణువులను చుట్టడానికి సాపేక్షంగా మాత్రమే బయటి ప్రపంచంలోకి వస్తాయి. పరమాణువులు.

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

టెఫ్లాన్ లక్షణాలు

PTFE అనేది టెట్రాఫ్లోరోఎథిలీన్ మోనోమర్ నుండి పాలిమరైజ్ చేయబడిన పాలిమర్. ఇది PEకి సమానమైన పారదర్శక లేదా అపారదర్శక మైనపు. దీని సాంద్రత 2.2g/cm3 మరియు దాని నీటి శోషణ రేటు 0.01% కంటే తక్కువ.

PTFE పాలిమర్ యొక్క రసాయన నిర్మాణం PE మాదిరిగానే ఉంటుంది, పాలిథిలిన్‌లోని అన్ని హైడ్రోజన్ అణువులు ఫ్లోరిన్ అణువులచే భర్తీ చేయబడతాయి. CF బాండ్ యొక్క అధిక బంధ శక్తి మరియు స్థిరమైన పనితీరు కారణంగా, ఇది అద్భుతమైన రసాయన తుప్పు నిరోధకతను కలిగి ఉంది మరియు కరిగిన క్షార లోహాలు, ఆక్సీకరణ మాధ్యమం మరియు 300 ° C కంటే ఎక్కువ సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ మినహా అన్ని బలమైన ఆమ్లాలను (ఆక్వా రెజియాతో సహా) తట్టుకోగలదు. అలాగే బలమైన ఆక్సిడెంట్లు, తగ్గించే ఏజెంట్లు మరియు వివిధ సేంద్రీయ ద్రావకాలు ప్రభావాలు.

PTFE అణువులోని F అణువు సుష్టంగా ఉంటుంది మరియు CF బంధంలోని రెండు మూలకాలు సమయోజనీయ బంధంతో ఉంటాయి. అణువులో ఉచిత ఎలక్ట్రాన్లు లేవు, మొత్తం అణువును తటస్థంగా చేస్తుంది. అందువల్ల, ఇది అద్భుతమైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలను కలిగి ఉంది మరియు పర్యావరణం మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రభావంతో దాని విద్యుత్ ఇన్సులేషన్ ప్రభావితం కాదు.

టెఫ్లాన్ భౌతిక లక్షణాలు

దీని వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ 1017 కంటే ఎక్కువ, దాని విద్యుద్వాహక నష్టం చిన్నది, దాని బ్రేక్‌డౌన్ వోల్టేజ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది, దాని ఆర్క్ రెసిస్టెన్స్ మంచిది మరియు ఇది 250 ° C విద్యుత్ వాతావరణంలో పని చేస్తుంది. PTFE పరమాణు నిర్మాణంలో హైడ్రోజన్ బంధాలు లేనందున, నిర్మాణం సుష్టంగా ఉంటుంది, కాబట్టి దాని స్ఫటికీకరణ స్థాయి చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది (సాధారణంగా స్ఫటికీకరణ 55%~75%, కొన్నిసార్లు 94% వరకు ఉంటుంది), ఇది PTFEని అత్యంత వేడి-నిరోధకతను చేస్తుంది. దీని ద్రవీభవన ఉష్ణోగ్రత 324C, దాని కుళ్ళిపోయే ఉష్ణోగ్రత 415°C మరియు దాని గరిష్ట వినియోగ ఉష్ణోగ్రత 250°C. ఇది పెళుసుగా ఉంటుంది ఉష్ణోగ్రత -190°C, మరియు ఉష్ణ వక్రీకరణ ఉష్ణోగ్రత (0.46MPa పరిస్థితుల్లో) 120C.

టెఫ్లాన్ పదార్థం మంచి యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంది. దీని తన్యత బలం 21~28MPa, బెండింగ్ బలం 11~14MPa, పొడుగు 250%~300%, మరియు స్టీల్‌కు వ్యతిరేకంగా దాని డైనమిక్ మరియు స్టాటిక్ ఫ్రిక్షన్ కోఎఫీషియంట్స్ రెండూ 0.04, ఇది నైలాన్, పాలీఫార్మల్డిహైడ్ మరియు పాలిథిలిన్ కంటే మెరుగైనది. చల్లని ప్లాస్టిక్స్ యొక్క ఘర్షణ గుణకం చిన్నది.

స్వచ్ఛమైన PTFE తక్కువ బలం, పేలవమైన దుస్తులు నిరోధకత మరియు పేలవమైన క్రీప్ నిరోధకతను కలిగి ఉంది. PTFE పాలిమర్‌కు దాని యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరచడానికి గ్రాఫైట్, డైసల్ఫైడ్ గ్రూప్, అల్యూమినియం ఆక్సైడ్, గ్లాస్ ఫైబర్, కార్బన్ ఫైబర్ మొదలైన కొన్ని అకర్బన కణాలను జోడించడం సాధారణంగా అవసరం. , మరియు పాలీఫెనిలేస్ (PHB), పాలీఫెనిలిన్ సల్ఫైడ్ (PFS), పాలిథిలిన్ గ్లైకాల్ (PEEK), పాలిథిలిన్/ప్రొపైలిన్ కోపాలిమర్ (PFEP) వంటి ఇతర పాలిమర్‌లతో సహకరించడం ద్వారా కూడా విస్తరించవచ్చు. దాని డంపింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి, వైవిధ్యానికి నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

టెఫ్లాన్ ఎలా తయారు చేయబడింది

తయారీ ప్రక్రియ క్లోరోఫామ్‌ను ముడి పదార్థంగా ఉపయోగిస్తుంది, క్లోరోఫామ్‌ను ఫ్లోరినేట్ చేయడానికి అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది, ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 65ºC కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, యాంటీమోనీ పెంటాక్లోరైడ్‌ను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు చివరకు టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి థర్మల్ క్రాకింగ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది.

Aokai సస్పెన్షన్ పాలిమరైజేషన్ లేదా ఎమల్షన్ పాలిమరైజేషన్ ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.

1. మోనోమర్ టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ తయారీ

పారిశ్రామికంగా, క్లోరోఫామ్ ముడి పదార్థంగా ఉపయోగించబడుతుంది, క్లోరోఫారమ్‌ను ఫ్లోరినేట్ చేయడానికి అన్‌హైడ్రస్ హైడ్రోఫ్లోరిక్ యాసిడ్ ఉపయోగించబడుతుంది, ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రత 65ºC కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, యాంటీమోనీ పెంటాక్లోరైడ్ ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు చివరకు టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ థర్మల్ క్రాకింగ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద టెట్రాఫ్లోరోడిక్లోరోఈథేన్‌తో జింక్‌ను ప్రతిస్పందించడం ద్వారా కూడా టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్‌ను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

1. పాలీటెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్ తయారీ

ఎనామెల్ లేదా స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ పాలిమరైజేషన్ కెటిల్‌లో, నీటిని మాధ్యమంగా, పొటాషియం పెర్సల్ఫేట్‌ను ఇనిషియేటర్‌గా, పెర్ఫ్లోరోకార్బాక్సిలిక్ యాసిడ్ అమ్మోనియం సాల్ట్ డిస్‌పర్సెంట్‌గా, ఫ్లోరో కార్బన్‌ను స్టెబిలైజర్‌గా మరియు టెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్‌ను రెడాక్స్ పాలీమరైజ్ చేసి, రెడాక్స్ పాలీమరైజ్ చేసిన ఫైన్ పాలీమరైజ్‌గా ఉపయోగిస్తారు. టెట్రాఫ్లోరోఎథిలిన్.

ప్రతిచర్య కేటిల్‌కు వివిధ సంకలితాలను జోడించండి మరియు టెట్రాఫ్లోరోఎథైలీన్ మోనోమర్ గ్యాస్ దశలో పాలిమరైజేషన్ కేటిల్‌లోకి ప్రవేశిస్తుంది. కెటిల్‌లోని ఉష్ణోగ్రతను 25°Cకి సర్దుబాటు చేయండి, ఆపై రెడాక్స్ సిస్టమ్ ద్వారా పాలిమరైజేషన్‌ను ప్రారంభించడానికి కొంత మొత్తంలో యాక్టివేటర్ (సోడియం మెటాబిసల్ఫైట్)ని జోడించండి. పాలిమరైజేషన్ ప్రక్రియలో, మోనోమర్‌లు నిరంతరం జోడించబడతాయి మరియు పాలిమరైజేషన్ ఒత్తిడి 0.49~0.78MPa వద్ద నిర్వహించబడుతుంది. పాలిమరైజేషన్ తర్వాత పొందిన చెదరగొట్టడం ఒక నిర్దిష్ట సాంద్రతకు నీటితో కరిగించబడుతుంది మరియు ఉష్ణోగ్రత 15 ~ 20ºC కు సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. యాంత్రిక గందరగోళంతో అగ్రిగేషన్ తర్వాత, అది నీటితో కడుగుతారు మరియు ఎండబెట్టి, అంటే, ఈ ఉత్పత్తి జరిమానా గ్రాన్యులర్ రెసిన్గా పొందబడుతుంది.

టెఫ్లాన్ సురక్షితమేనా?

టెఫ్లాన్ పూత కూడా సురక్షితం: టెఫ్లాన్ పదార్థం విషపూరితం కాదు, కుళ్ళిపోదు మరియు ఆరోగ్యానికి హాని కలిగించదు. దీని పరమాణు నిర్మాణం ప్రాథమికంగా నిజమైన రసాయనాలలో కరగదు, జీర్ణం మరియు మానవ శరీరం ద్వారా శోషించబడదు.

టెఫ్లాన్ భద్రత గురించి మరింత తెలుసుకోండి

PTFE దేనికి ఉపయోగించబడుతుంది?

PTFE పదార్థం ఘన పదార్థాల మధ్య అతి చిన్న ఉపరితల ఉద్రిక్తతను కలిగి ఉంటుంది మరియు ఏ పదార్థానికి కట్టుబడి ఉండదు. ఇది అధిక మరియు తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత మరియు రసాయన జడత్వం యొక్క లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంది, ఇది తయారీ వంటి అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది. నాన్-స్టిక్ ప్యాన్లు యాంటీ-స్టిక్ అప్లికేషన్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. యాంటీ-అంటుకునే ప్రక్రియ ప్రధానంగా రెండు రకాలను కలిగి ఉంటుంది: PTFE షీట్‌ను సబ్‌స్ట్రేట్‌పై ఇన్‌స్టాల్ చేయడం మరియు ఉంచడం PTFE పూత లేదా వార్నిష్ ఉపరితలంపై గాజుతో కలిపి ఉంటుంది . వేడి సంకోచం ద్వారా

PTFE పూత గురించి మరింత తెలుసుకోండి

PTFE మెటీరియల్స్ ఇప్పటికీ వెల్డింగ్‌లో అధిక ఇబ్బందుల సమస్యను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, సాంకేతికత అభివృద్ధితో, కొత్త సంశ్లేషణ పద్ధతులు త్వరలో PTFE యొక్క నొప్పి పాయింట్లను పరిష్కరిస్తాయి మరియు PTFEని విస్తృత రంగాలకు వర్తింపజేస్తాయి.