Politetrafloroetilen (PTFE) bir karbon ve flor polimeridir. Bu materyal en tanıdık isme sahiptir: Teflon.
PTFE'nin özellikleri şunları içerir:
Mükemmel Mekanik Özellikler (<%1)
Kimyasal inertlik korozyon direnci
Isı direnci
En düşük sürtünme katsayıları
Çubuk olmayan özellikler (260 ° C (500 ° F) sürekli yüksek sıcaklıklara dayanır)
Direnç Giymek
Yüksek erime noktası
PTFE'nin mükemmel özellikleri ona çok çeşitli uygulamalar verir ve en çok tencere için yapışmaz bir kaplama olarak kullanılır. PTFE'nin daha iyi aşınma direnci, tel yalıtım, gıda dereceli konveyör bantları, esnek yapışmaz kumaşlar vb.
PTFE nedir?
Politetrafluoroetilen 1938'de keşfedildi. Başlangıçta yeni bir karbon ve flor bileşik soğutucu yapmaya çalışırken Amerikalı kimyager Roy J. Plunkett (1910-1994) tarafından keşfedildi. O zamanlar insanlar bu sıradan ürünü düşünmezdi. Garip katalizörler dünyanın her yönünü etkileyecektir.
1941'de DuPont bu ürün için bir patent aldı ve 1944'te 'Teflon ' adı altında bir ticari marka kaydetti.
Günümüzde politetrafluoroetilen birçok üretim ve yaşam alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Catering endüstrisinde, PTFE kaplı tencere yaygın olarak kullanılmaktadır; Giyim endüstrisinde, Helenikon ve Carinthia gibi markaların en iyi soğuk geçirmez kıyafetleri PTFE'yi kaplama veya dış katman olarak kullanıyor. , -30 ° C'lik şiddetli soğuğa dayanma yeteneğini elde etmek için; Askeri alanda, düşük kayıp, mükemmel dielektrik özellikleri, iyi tutarlılık, kararlı kimyasal özellikler ve neredeyse hiç nem emilimi olan PTFE malzemeleri yüksek radyo frekanslı radar panellerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Tıp alanında, PTFE malzemeleri yapay vücut parçalarında da yaygın olarak kullanılmaktadır.
PTFE ne anlama geliyor?
PTFE, polimer (C2F4) n için kimyasal terim olan politetrafluoroetilen anlamına gelir.
Bu malzeme genellikle markalı herhangi bir PTFE sentetik floropolimeri ifade eder. Politetrafluoroetilenin ana özellikleri aşağıdaki gibidir:
Maksimum çalışma sıcaklığı (° F /° C): 500/260
Break'de Çekme Gücü (PSI): 4.000
Dielektrik sabiti (KV/MIL): 3.7
Oran: 2.16
Molada Uzatma:% 350
Shore D sertliği: 54
Yukarıdaki özelliklere sahip yaygın olarak kullanılan PTFE politetrafloroetilen sentetik floropolimer zaten sayısız markaya sahiptir, ana markalar aşağıdaki gibidir:
Teflon®: Chemours
Fluon®: Agc Ltd
Dynaeon®: 3m
Polyflon: Daikin Industrial Co., Ltd.
Algoflon: Solvay Ltd.
PTFE kimyasal yapısı
Politetrafluoroetilen, karbon (C) ve flor (F) atomlarından oluşan doğrusal bir polimerdir, kimyasal formül (C2F4) n, burada n monomer birimlerinin sayısıdır.
PTFE'nin yapısı şu şekilde ifade edilebilir: -cf2-cf2-cf2-cf2-
PTFE moleküllerinin uzun zinciri, her biri iki flor atomuna bağlı olan karbon atomlarından oluşur.
Flor atomları neredeyse spiral polimer zincirinin karbon atomlarının yüzeyini kaplar. Karbon atomları polimer zincirinin ana zincirini oluşturur. Flor atomları, karbon atomlarının etrafında, iç karbon atomlarını iyi koruyan kalkan benzeri bir yapı oluşturur.
Bu benzersiz atom düzenlemesi PTFE'ye olağanüstü özelliklerini verir. Bu moleküler yapı, PTFE'nin eşsiz fiziksel ve kimyasal özelliklerine katkıda bulunur.
Teflon malzemesi nedir?
Teflon bir termoplastik floropolimerdir ve Teflon kısaltması PTFE'dir (politetrafloroetilen).
Teflon, Chemours'un bir ticari markasıdır, ancak PTFE, Chemours dışındaki şirketlerden de satın alınabilir.
Teflon, düşük sürtünmesi, yüksek sıcaklık direnci ve kimyasal direnci nedeniyle popüler bir malzemedir.
Teflon ptfe mi
Tabii ki, Teflon tetrafloroetilenden polimerize bir polimer malzemedir ve bir tür perflorlu malzemedir. Kimyasal adı politetrafluoroetilendir (PTFE).
Teflon kimyasal yapısı çok benzersizdir. Moleküler yapı, F (flor atomları) C zincirindeki tüm H (hidrojen atomları) değiştirmesidir. Aynı zamanda, flor atomunun yarıçapı karbon atomunun yarıçapından çok daha büyük olduğundan, atomlar arasındaki itme çok büyüktür, bu nedenle hidrojen atomları gibi olmaz, bir düzlemde düzenlenebilir, bu nedenle flor atomları neredeyse karbon atomlarını sarmak için spiral olarak, dış dünya sadece nispeten inertli florromlarla temas edebilir.
Güçlü bir flor atom bariyeri ile Teflon polimer yapısı diğer malzemelere kıyasla nispeten kararlıdır.
Teflon özellikleri
PTFE, tetrafloroetilen monomerden polimerize bir polimerdir. PE'ye benzer şeffaf veya opak bir balmumudur. Yoğunluğu 2.2g/cm3'tür ve su emme oranı%0.01'den azdır.
PTFE polimerinin kimyasal yapısı PE'ninkine benzer, ancak polietilendeki tüm hidrojen atomlarının yerini flor atomları ile değiştirir. Yüksek bağ enerjisi ve CF bağının stabil performansı nedeniyle, mükemmel kimyasal korozyon direncine sahiptir ve erimiş alkali metaller, oksitleyici ortam ve 300 ° C'nin üzerindeki sodyum hidroksit hariç tüm güçlü asitlere (aqua regia dahil) dayanabilir. Yanı sıra güçlü oksidanların etkileri, ajanları ve çeşitli organik çözücüleri azaltır.
PTFE molekülündeki F atomu simetriktir ve CF bağındaki iki element kovalent olarak bağlanır. Molekülde serbest elektron yoktur, bu da tüm molekül nötr hale getirir. Bu nedenle, mükemmel dielektrik özelliklere sahiptir ve elektrik yalıtımı çevre ve frekansın etkisinden etkilenmez.
Teflon Fiziksel Özellikleri
Hacim direnci 1017'den büyük, dielektrik kaybı küçük, arıza voltajı yüksek, ark direnci iyi ve 250 ° C'lik bir elektrik ortamında çalışabilir. PTFE moleküler yapısında hidrojen bağları olmadığından, yapı simetriktir, bu nedenle kristalleşmesi kristalizasyon derecesi çok yüksektir (genellikle kristallik%55 ~%75, bazen%94 kadar yüksektir), bu da PTFE'yi son derece ısıya dirençli hale getirir. Erime sıcaklığı 324C, ayrışma sıcaklığı 415 ° C ve maksimum kullanım sıcaklığı 250 ° C'dir. Sıcaklık -190 ° C'dir ve ısı bozulma sıcaklığı (0.46MPa koşullarının altında) 120C'dir.
Teflon malzemesi iyi mekanik özelliklere sahiptir. Çekme mukavemeti 21 ~ 28MPa, bükülme mukavemeti 11 ~ 14MPa, uzama%250 ~ 300'dür ve çeliğe karşı dinamik ve statik sürtünme katsayılarının her ikisi de 0.04'tür, bu da naylon, polormaldehit ve polietilenden daha iyidir. Serin plastiklerin sürtünme katsayısı küçüktür.
Saf PTFE düşük mukavemete, zayıf aşınma direncine ve zayıf sürünme direncine sahiptir. Mekanik özelliklerini geliştirmek için PTFE polimerine grafit, disülfür grubu, alüminyum oksit, cam fiber, karbon fiber vb. Gibi bazı inorganik parçacıklar eklemek genellikle gerekir. ve ayrıca polifenilaz (PHB), polifenilen sülfür (PFS), polietilen glikol (PEEK), polietilen/propilen kopolimer (PFEP) vb.
Teflon nasıl yapılır
Üretim işlemi kloroformu hammadde olarak kullanır, florat kloroformu için susuz hidroflorik asit kullanır, reaksiyon sıcaklığı 65ºC'nin üzerindedir, katalizör olarak antimon pentaklorürü kullanır ve son olarak tetrafloroetilen üretmek için termal çatlama kullanır.
Aokai, süspansiyon polimerizasyonu veya emülsiyon polimerizasyonu kullanılarak üretilir.
Monomer tetrafloroetilen hazırlanması
Endüstriyel olarak, kloroform hammadde olarak kullanılır, susuz hidroflorik asit kloroformu florat etmek için kullanılır, reaksiyon sıcaklığı 65ºC'nin üzerindedir, antimon pentaklorür bir katalizör olarak kullanılır ve son olarak tetrafloroetilen termal çatlama ile üretilir. Tetrafluoroetilen, yüksek sıcaklıklarda çinkonun tetraflorodikloroetan ile reaksiyona sokulmasıyla da üretilebilir.
Politetrafloroetilen hazırlanması
Bir emaye veya paslanmaz çelik polimerizasyon su ısıtıcısında, su ortam olarak kullanılır, potasyum persülfat başlatıcı olarak kullanılır, perflorokarboksilik asit amonyum tuzu dağıtıcı olarak kullanılır, florokarbon stabilizatör olarak kullanılır ve tetrafluoroetilen, ince toz polikenli olarak elde etmek için redoks polimerize edilir. Tetrafluoroetilen.
Reaksiyon su ısıtıcısına çeşitli katkı maddeleri ekleyin ve tetrafloroetilen monomer gaz fazında polimerizasyon su ısıtıcısına girer. Su ısıtıcısındaki sıcaklığı 25 ° C'ye ayarlayın, ardından bir redoks sistemi aracılığıyla polimerizasyonu başlatmak için belirli bir miktar aktivatör (sodyum metabisülfit) ekleyin. Polimerizasyon işlemi sırasında monomerler sürekli olarak ilave edilir ve polimerizasyon basıncı 0.49 ~ 0.78MPa'da tutulur. Polimerizasyondan sonra elde edilen dağılım, su ile belirli bir konsantrasyona seyreltilir ve sıcaklık 15 ~ 20ºC'ye ayarlanır. Mekanik karıştırma ile toplandıktan sonra, su ile yıkanır ve kurutulur, yani bu ürün ince granüler reçine olarak elde edilir.
Teflon güvenli mi?
Teflon kaplamanın kendisi güvenlidir: Teflon malzemesinin kendisi toksik değildir, ayrışmayacaktır ve sağlık tehlikelerine neden olmaz. Bunun nedeni muhtemelen moleküler yapısının, insan vücudu tarafından sindirilmiş ve emilmek yerine, gerçek kimyasallarda temel olarak çözünmez olmasıdır.
PTFE'nin benzersiz özellikleri, kimya endüstrisi, petrol, tekstil, gıda, kağıt yapımı, ilaç, elektronik ve makineler gibi endüstriyel ve deniz operasyonlarında yaygın olarak kullanılmasını sağlar.
Kauçuk, cam, metal alaşımlarının ve diğer malzemelerin korozyon direncindeki kusurlar nedeniyle, sıcaklık, basınç ve kimyasal ortamın bir arada bulunduğu sert ortamı karşılamak zordur ve ortaya çıkan kayıpların oldukça endişe verici olduğu. PTFE malzemesi mükemmel korozyon direncine sahip olsa da, politetrafloroetilen petrol, kimyasal, tekstil ve diğer endüstrilerde ana korozyona dirençli malzemeleri kullanır.
Spesifik uygulamalar şunları içerir: teslimat boruları, egzoz boruları, aşındırıcı gazların taşınması için buhar boruları, haddeleme değirmenleri için yüksek basınçlı yağ boruları, uçak hidrolik sistemleri ve soğuk pres sistemleri için yüksek, orta ve düşük basınçlı borular, damıtma kuleleri, ısı eşanjörleri, kettles, kuleler ve tanklar. Astar ve vanalar gibi kimyasal ekipman mühürlerinin performansı, tüm makine ve ekipmanın verimliliği ve performansı üzerinde büyük bir etkiye sahiptir. PTFE malzemesi, korozyon direnci, yaşlanma direnci, düşük sürtünme katsayısı ve yapışmazlık, geniş sıcaklık aralığı ve iyi esneklik özelliklerine sahiptir, bu da yüksek korozyon direnci gereksinimleri ve 100 ° 'nin üzerindeki çalışma sıcaklıklarına sahip contalar için çok uygundur. Makinelerin oluklu flanşları için contalar, ısı eşanjörleri, yüksek basınçlı kaplar, büyük çaplı damarlar, valfler ve pompalar, cam reaksiyon tencereleri, düz flanşlar, büyük çaplı flanşlar, şaftlar, piston çubukları, valf çubukları, solucan dişli pompaları, bağlantı çubuklu conta vb.
2. Politetrafloroetilen (PTFE) 'nin düşük sürtünme performansı yük uygulamalarında kullanılır.
Bazı ekipmanların sürtünme kısımları, yağlama gresinin çözücüler tarafından çözüleceğine veya endüstriyel alandaki kağıt yapımında veya kağıt yapımında, ptfe malzemelerinin yağsız lidrikasyonun en ideal materyali için en ideal malzemenin en ideal malzemesini oluşturmasını önlemek için parçalanma, farmasötikler, gıda, tekstil vb. Gibi yağlama için uygun değildir. Bunun nedeni, bu malzemenin sürtünme katsayısının bilinen katı malzemeler arasında en düşük olmasıdır. Özel kullanımları, piston halkaları, takım tezgahı kılavuzu raylar ve kılavuz halkalar gibi kimyasal ekipman, kağıt yapım makineleri ve tarım makineleri için rulmanları içerir. Sivil inşaat projelerinde köprüler, tünel çelik yapısı çatı kafesleri, büyük kimyasal boru hatları ve depolama tankları için destek slaytları olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Bloklar ve köprü destekleri ve köprü dönerleri vb. Olarak kullanılır.
3. Elektronik ve elektrik uygulamalarında politetrafloroetilen (PTFE) uygulamaları.
PTFE malzemelerinin doğal düşük kayıp ve küçük dielektrik sabiti, mikro motorlarda, termokupllarda, kontrol cihazlarında vb. Kullanılmak üzere emaye kablolara yapılmasını sağlar. Aynı zamanda havacılık ve havacılık gibi endüstriyel elektronik bileşenler için vazgeçilmez malzemelerden biridir. Florin plastik filmlerin kullanımı, oksijene karşı yüksek geçirgenliğe ve su buharına yüksek geçirgenliğe sahiptir. Küçük geçirgenliğin bu seçici geçirgenliği, oksijen sensörleri üretmek için kullanılabilir. Yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında kutup yük sapmasına neden olan floroplastiklerin özellikleri, mikrofonlar, hoparlörler, robotlardaki parçalar vb. Üretmek için kullanılabilir ve bunların düşük kırılması kullanılabilir. Yüksek verimliliğin özellikleri optik lifler yapabilir.
4. Tıp tıbbında politetrafloroetilen (PTFE) uygulaması.
Genişletilmiş PTFE malzemesi tamamen inerttir ve çok güçlü biyolojik uyarlanabilirliğe sahiptir. Vücut tarafından reddetmeye neden olmaz ve insan vücudu üzerinde fizyolojik yan etkileri yoktur. Herhangi bir yöntemle sterilize edilebilir. Mikro gözenekli yapısı, yapay kan damarları ve yumuşak doku rejenerasyonu için yamalar ve vasküler, kardiyak, genel ve ortopedik ameliyatlar için cerrahi dikişler dahil olmak üzere çeşitli rehabilitasyon çözümlerinde kullanılmasına izin verir.
PTFE malzemesi katı malzemeler arasında en küçük yüzey gerilasına sahiptir ve herhangi bir maddeye uymaz. Ayrıca yüksek ve düşük sıcaklık direnci ve kimyasal inertlik özelliklerine sahiptir, bu da onu üretim gibi uygulamalar için uygun hale getirir. Yapışmaz tavalar anti-yapışmaz uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Anti-yapışkan işlem esas olarak iki tür içerir: PTFE sayfasını substrat üzerine takmak ve yerleştirme substrat üzerinde cam ile birleştirilmiş PTFE kaplama veya vernik . Isı büzülmesi yoluyla
Her ne kadar PTFE malzemeleri hala kaynakta yüksek zorluk sorunu olsa da, teknolojinin ilerlemesi ile yeni sentez yöntemleri yakında PTFE'nin ağrı noktalarını çözecek ve PTFE'yi daha geniş bir alan aralığına uygulayacaktır.
