Politetrafloroetilen (PTFE) uglerod va ftorli polimerdir. Ushbu material eng tanish nomga ega: Teflon.
PTFE xususiyatlariga quyidagilar kiradi:
Zo'r mexanik xususiyatlar (<1%)
Kimyoviy inertlik korroziyaga chidamliligi
Issiqlikka qarshilik
Eng past ishqalanish koeffitsientlari
Yopishmaslik xususiyatlari (500 ° f (260 ° C) doimiy yuqori haroratlarga bardosh beradi)
Aşınmaya qarshilik
Yuqori erish nuqtasi
PTFE ning ajoyib xususiyatlari unga keng ko'lamli ilovalar beradi va u ko'pincha idishlar uchun yopishmaydigan qoplama sifatida ishlatiladi. PTFE ning aşınmaya bardoshliligi uni emulsiya polimerizatsiyasi yoki suspenziya polimerizatsiyasi orqali turli materiallar bilan birlashtirish orqali mukammal mexanik xususiyatlarga ega yuqori issiqlikka chidamli sanoat mahsulotlarini hosil qilish imkonini beradi, masalan, sim izolyatsiyasi, oziq-ovqat konveyer bantlari, moslashuvchan yopishmaydigan matolar va boshqalar.
PTFE nima?
Politetrafloroetilen 1938 yilda kashf etilgan. Uni dastlab amerikalik kimyogar Roy J. Plunkett (1910–1994) yangi uglerod va ftorli birikma sovutgich ishlab chiqarishga urinayotganda kashf etgan. O'sha paytda odamlar bu oddiy mahsulot haqida o'ylamagan bo'lar edi. G'alati katalizatorlar dunyoning barcha jabhalariga ta'sir qiladi.
1941 yilda DuPont ushbu mahsulotga patent oldi va 1944 yilda 'Teflon' nomi ostida savdo belgisini ro'yxatdan o'tkazdi.
Hozirgi vaqtda politetrafloroetilen ishlab chiqarish va hayotning ko'plab sohalarida keng qo'llanilmoqda. Umumiy ovqatlanish sanoatida PTFE qoplamali kostryulkalar keng qo'llaniladi; kiyim sanoatida HELIKON va Carinthia kabi brendlarning sovuqqa chidamli kiyimlari qoplama yoki tashqi qatlam sifatida PTFE dan foydalanadi. , -30 ° S qattiq sovuqqa bardosh berish qobiliyatiga erishish uchun; harbiy sohada yuqori radio chastotali radar panellarida kam yo'qotish, mukammal dielektrik xususiyatlarga ega, yaxshi mustahkamlik, barqaror kimyoviy xususiyatlarga ega va deyarli namlikni yutish qobiliyatiga ega bo'lgan PTFE materiallari keng qo'llaniladi. Tibbiyot sohasida PTFE materiallari sun'iy tana qismlarida ham keng qo'llaniladi.
PTFE nimani anglatadi?
PTFE politetrafloroetilenni anglatadi, polimer (C2F4) n uchun kimyoviy atama.
Ushbu material odatda har qanday markali ptfe sintetik floropolimeriga tegishli. Politetrafloroetilenning asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:
Maksimal ish harorati (° F / ° C): 500/260
Uzilishdagi kuchlanish kuchi (PSI): 4000
Dielektrik doimiy (kV/mil): 3.7
Proportion: 2.16
Tanaffusdagi cho'zilish: 350%
Shore D qattiqligi: 54
Yuqoridagi xususiyatlarga ega keng qo'llaniladigan ptfe politetrafloroetilen sintetik floropolimer allaqachon son-sanoqsiz brendlarga ega, asosiy brendlar quyidagilardir:
TEFLON®: Kimyoviy moddalar
FLUON®: AGC Ltd
DYNEON®: 3M
POLYFLON: Daikin Industrial Co., Ltd.
ALGOFLON: Solvay Ltd.
PTFE kimyoviy tuzilishi
Politetrafloroetilen - uglerod (C) va ftor (F) atomlaridan tashkil topgan chiziqli polimer, kimyoviy formulasi (C2F4) n, bu erda n - monomer birliklari soni.
PTFE tuzilishini quyidagicha ifodalash mumkin: -CF2-CF2-CF2-CF2-
PTFE molekulalarining uzun zanjiri uglerod atomlaridan iborat bo'lib, ularning har biri ikkita ftor atomi bilan bog'langan.
Ftor atomlari spiral polimer zanjirining uglerod atomlarining sirtini deyarli qoplaydi. Uglerod atomlari polimer zanjirining asosiy zanjirini tashkil qiladi. Ftor atomlari uglerod atomlari atrofida qalqonsimon tuzilish hosil qiladi, bu esa ichki uglerod atomlarini yaxshi himoya qiladi.
Atomlarning bu noyob joylashuvi PTFE ga o'zining ajoyib xususiyatlarini beradi. Ushbu molekulyar struktura PTFE ning tengsiz jismoniy va kimyoviy xususiyatlariga hissa qo'shadi.
Teflon materiali nima?
Teflon termoplastik floropolimerdir va Teflon qisqartmasi PTFE (politetrafloroetilen) hisoblanadi.
Teflon Chemoursning savdo belgisidir, ammo PTFE Chemoursdan tashqari boshqa kompaniyalardan ham sotib olinishi mumkin.
Teflon past ishqalanish, yuqori haroratga chidamlilik va kimyoviy qarshilik tufayli mashhur materialdir.
Teflon PTFE
Albatta, Teflon tetrafloroetilendan polimerlangan polimer materialdir va perftorli materialning bir turi. Uning kimyoviy nomi politetrafloroetilen (PTFE).
Teflon kimyoviy tuzilishi juda o'ziga xosdir. Molekulyar struktura F (ftor atomlari) C zanjiridagi barcha H (vodorod atomlari) o'rnini bosadi. Shu bilan birga, ftor atomining radiusi uglerod atomining radiusidan ancha katta bo'lganligi sababli, atomlar orasidagi itarilish juda katta, shuning uchun u vodorod atomlariga o'xshamaydi, ular bir tekislikda joylashishi mumkin, shuning uchun ftor atomlari uglerod atomlarini o'rash uchun deyarli spirallanadi, shuning uchun tashqi dunyo faqat nisbiy inert yoki fluorin atomlari bilan aloqa qilishi mumkin.
Kuchli ftor atomi to'sig'i bilan Teflon polimer tuzilishi boshqa materiallarga nisbatan nisbatan barqaror.
Teflon xususiyatlari
PTFE tetrafloroetilen monomeridan polimerlangan polimerdir. Bu PEga o'xshash shaffof yoki shaffof bo'lmagan mum. Uning zichligi 2,2 g/sm3, suvni yutish darajasi esa 0,01% dan kam.
PTFE polimerining kimyoviy tuzilishi PE ga o'xshaydi, faqat polietilendagi barcha vodorod atomlari ftor atomlari bilan almashtiriladi. Yuqori bog'lanish energiyasi va CF aloqasining barqaror ishlashi tufayli u mukammal kimyoviy korroziyaga chidamliligiga ega va erigan gidroksidi metallar, oksidlovchi muhit va 300 ° C dan yuqori natriy gidroksiddan tashqari barcha kuchli kislotalarga (shu jumladan aqua regia) bardosh bera oladi. Shuningdek, kuchli oksidlovchilar, qaytaruvchi moddalar va turli organik erituvchilar ta'siri.
PTFE molekulasidagi F atomi simmetrikdir va CF aloqasidagi ikkita element kovalent bog'langan. Molekulada erkin elektronlar mavjud emas, bu esa butun molekulani neytral qiladi. Shuning uchun u mukammal dielektrik xususiyatlarga ega va uning elektr izolatsiyasi atrof-muhit va chastota ta'siridan ta'sirlanmaydi.
Teflonning jismoniy xususiyatlari
Uning hajmi qarshiligi 1017 dan katta, dielektrik yo'qotilishi kichik, parchalanish kuchlanishi yuqori, kamon qarshiligi yaxshi va 250 ° S elektr muhitida ishlay oladi. PTFE molekulyar tuzilishida vodorod aloqalari yo'qligi sababli, struktura nosimmetrikdir, shuning uchun uning kristallanishi Kristallanish darajasi juda yuqori (odatda kristallanish 55% ~ 75%, ba'zan esa 94% gacha), bu PTFE ni juda issiqlikka chidamli qiladi. Uning erish harorati 324 ° C, parchalanish harorati 415 ° C va maksimal foydalanish harorati 250 ° C. Bu mo'rt Harorat -190 ° C, issiqlik buzilish harorati (0,46MPa sharoitida) 120C.
Teflon materiali yaxshi mexanik xususiyatlarga ega. Uning kuchlanish kuchi 21 ~ 28MPa, egilish kuchi 11 ~ 14MPa, cho'zilish 250% ~ 300%, po'latga nisbatan dinamik va statik ishqalanish koeffitsientlari ham 0,04 ni tashkil qiladi, bu neylon, poliformaldegid va polietilendan yaxshiroqdir. Sovuq plastmassalarning ishqalanish koeffitsienti kichik.
Sof PTFE past kuchga ega, yomon aşınma qarshilik va yomon emirilish qarshiligiga ega. Mexanik xususiyatlarini yaxshilash uchun odatda PTFE polimeriga grafit, disulfid guruhi, alyuminiy oksidi, shisha tolasi, uglerod tolasi va boshqalar kabi ba'zi noorganik zarralarni qo'shish kerak. , va shuningdek, polifenilaz (PHB), polifenilen sulfid (PFS), polietilen glikol (PEEK), polietilen/propilen sopolimer (PFEP) va boshqalar kabi boshqa polimerlar bilan hamkorlik qilish orqali kengaytirilishi mumkin, uning namlash harorati oralig'i, o'zgaruvchanlikka chidamliligini oshiradi.
Teflon qanday yasaladi
Ishlab chiqarish jarayoni xomashyo sifatida xloroformdan foydalanadi, xloroformni ftorlash uchun suvsiz gidroflorik kislotadan foydalanadi, reaksiya harorati 65ºC dan yuqori, katalizator sifatida antimon pentaklorididan foydalanadi va nihoyat tetrafloroetilen ishlab chiqarish uchun termal krekingdan foydalanadi.
Aokai suspenziya polimerizatsiyasi yoki emulsiya polimerizatsiyasi yordamida ishlab chiqariladi.
Tetrafloroetilen monomerini tayyorlash
Sanoatda xloroform xom ashyo sifatida ishlatiladi, suvsiz gidroflorik kislota xloroformni ftorlash uchun ishlatiladi, reaksiya harorati 65ºC dan yuqori, surma pentaklorid katalizator sifatida ishlatiladi va nihoyat tetrafloroetilen termal kreking orqali ishlab chiqariladi. Tetrafloroetilenni yuqori haroratlarda ruxni tetrafloroxloroetan bilan reaksiyaga kiritish orqali ham olish mumkin.
Politetrafloroetilenni tayyorlash
Emal yoki zanglamaydigan po'latdan yasalgan polimerizatsiya chovgumida vosita sifatida suv ishlatiladi, boshlovchi sifatida kaliy persulfat, dispersant sifatida perflorokarboksilik kislota ammoniy tuzi, stabilizator sifatida florokarbon va nozik kukunli polietilen olish uchun tetrafloroetilen redoks polimerizatsiya qilinadi. Tetrafloroetilen.
Reaksiya chovgumiga turli qo'shimchalar qo'shing va tetrafloroetilen monomeri gaz fazasida polimerizatsiya chovgumiga kiradi. Choynakdagi haroratni 25 ° C ga sozlang, so'ngra redoks tizimi orqali polimerizatsiyani boshlash uchun ma'lum miqdorda faollashtiruvchi (natriy metabisulfit) qo'shing. Polimerizatsiya jarayonida monomerlar doimiy ravishda qo'shiladi va polimerizatsiya bosimi 0,49 ~ 0,78 MPa darajasida saqlanadi. Polimerizatsiyadan so'ng olingan dispersiya suv bilan ma'lum bir konsentratsiyaga suyultiriladi va harorat 15 ~ 20ºC ga o'rnatiladi. Mexanik aralashtirish bilan yig'ilgandan so'ng, u suv bilan yuviladi va quritiladi, ya'ni bu mahsulot nozik taneli qatronlar shaklida olinadi.
Teflon xavfsizmi?
Teflon qoplamasining o'zi xavfsizdir: teflon materialining o'zi toksik emas, parchalanmaydi va sog'liq uchun xavf tug'dirmaydi. Bu, ehtimol, uning molekulyar tuzilishi inson tanasi tomonidan hazm bo'lishi va so'rilishi u yoqda tursin, haqiqiy kimyoviy moddalarda erimaydi.
PTFE ning noyob xususiyatlari uni kimyo sanoati, neft, to'qimachilik, oziq-ovqat, qog'oz ishlab chiqarish, tibbiyot, elektronika va mashinasozlik kabi sanoat va dengiz operatsiyalarida keng qo'llash imkonini beradi.
Korroziyaga qarshi xususiyatlarda politetrafloroetilen (PTFE) qo'llanilishi:
Kauchuk, shisha, metall qotishmalari va boshqa materiallarning korroziyaga chidamliligidagi nuqsonlar tufayli harorat, bosim va kimyoviy vositalar birgalikda mavjud bo'lgan qattiq muhitga duch kelish qiyin va natijada yo'qotishlar juda xavotirli. PTFE materiali mukammal korroziyaga chidamliligiga ega bo'lsa-da, politetrafloroetilen neft, kimyo, to'qimachilik va boshqa sohalarda korroziyaga chidamli asosiy materiallardan foydalanadi.
Maxsus ilovalarga quyidagilar kiradi: etkazib berish quvurlari, chiqindi quvurlari, korroziy gazlarni tashish uchun bug 'quvurlari, prokat tegirmonlari uchun yuqori bosimli neft quvurlari, samolyot gidravlika tizimlari va sovuq press tizimlari uchun yuqori, o'rta va past bosimli quvurlar, distillash minoralari, issiqlik almashtirgichlar, choynaklar, minoralar va tanklar. Astarlar va klapanlar kabi kimyoviy uskunalar muhrlarining ishlashi butun mashina va uskunaning samaradorligi va ishlashiga katta ta'sir ko'rsatadi. PTFE materiali korroziyaga chidamlilik, qarish qarshiligi, past ishqalanish koeffitsienti va yopishqoqlik, keng harorat oralig'i va yaxshi elastiklik xususiyatlariga ega, bu yuqori korroziyaga chidamlilik talablari va 100 ° dan yuqori ish haroratiga ega bo'lgan muhrlarni ishlab chiqarish uchun juda mos keladi. Mashinalarning yivli gardishlari, issiqlik almashtirgichlar, yuqori bosimli idishlar, katta diametrli idishlar, klapanlar va nasoslar uchun muhrlar, shisha reaksiya qozonlari uchun muhrlar, tekis gardishlar, katta diametrli gardishlar, miller, piston rodlari, vana rodlari, chuvalchang tishli nasoslar, bog'lovchi novda muhrlari va boshqalar.
2.Politetrafloroetilenning (PTFE) past ishqalanish ko'rsatkichlari yuk ilovalarida qo'llaniladi.
Ba'zi jihozlarning ishqalanish qismlari moylash uchun mos emas, masalan, moylash moyi erituvchilar tomonidan erigan va samarasiz bo'lib qoladigan holatlarda yoki qog'oz ishlab chiqarish, farmatsevtika, oziq-ovqat, to'qimachilik va boshqalarda. qismlar. Buning sababi shundaki, ushbu materialning ishqalanish koeffitsienti ma'lum bo'lgan qattiq materiallar orasida eng past hisoblanadi. Uning o'ziga xos qo'llanilishiga kimyoviy uskunalar, qog'oz ishlab chiqarish mashinalari va qishloq xo'jaligi mashinalari uchun podshipniklar, piston halqalari, dastgoh asboblari hidoyat relslari va hidoyat halqalari kiradi. Ular fuqarolik qurilishi loyihalarida ko'priklar, tunnel po'lat konstruktsiyalari tom trusslari, yirik kimyoviy quvurlar va saqlash tanklari uchun qo'llab-quvvatlovchi slaydlar sifatida keng qo'llaniladi. Bloklar, shuningdek, ko'prik tayanchlari va ko'prik burilishlari va boshqalar sifatida ishlatiladi.
3.Politetrafloroetilenning (PTFE) elektron va elektr ilovalarida qo'llanilishi.
PTFE materiallarining o'ziga xos past yo'qotilishi va kichik dielektrik o'tkazuvchanligi uni mikro motorlar, termojuftlar, boshqaruv asboblari va boshqalarda ishlatish uchun emallangan simlarga aylantirish imkonini beradi, PTFE elektr izolyatsiya plyonkasi Bu kondansatörler, radio izolyatsion linerlar, izolyatsiyalangan kabellar, motorlar va transformatorlar ishlab chiqarish uchun ideal izolyatsion materialdir. Shuningdek, u aerokosmik va aerokosmik kabi sanoat elektron komponentlari uchun ajralmas materiallardan biridir. Ftorli plastmassa plyonkalardan foydalanish kislorodning yuqori o'tkazuvchanligi va suv bug'ining yuqori o'tkazuvchanligiga ega. Kichkina o'tkazuvchanlikning bu selektiv o'tkazuvchanligi kislorod sensorlarini ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Yuqori harorat va yuqori bosim ostida qutb zaryadining og'ishiga olib keladigan floroplastiklarning xarakteristikalari mikrofonlar, dinamiklar, robotlardagi qismlar va boshqalarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin va ularning past sinishi mumkin. Yuqori samaradorlikning xususiyatlari optik tolalarni yaratishi mumkin.
4.Politetrafloroetilenning (PTFE) tibbiy tibbiyotda qo'llanilishi.
Kengaytirilgan PTFE materiali sof inert va juda kuchli biologik moslashuvchanlikka ega. Bu organizm tomonidan rad etishga olib kelmaydi va inson tanasiga fiziologik yon ta'sir ko'rsatmaydi. Uni har qanday usul bilan sterilizatsiya qilish mumkin. Uning mikrog'ovakli tuzilishi turli reabilitatsiya yechimlarida, jumladan, yumshoq to'qimalarni qayta tiklash uchun sun'iy qon tomirlari va yamoqlarni va qon tomir, yurak, umumiy va ortopedik operatsiyalar uchun jarrohlik tikuvlarni qo'llash imkonini beradi.
5.Politetrafloroetilenning (PTFE) yopishib qolishga qarshi xususiyatlarini qo'llash.
PTFE moddasi qattiq materiallar orasida eng kichik sirt tarangligiga ega va hech qanday moddaga yopishmaydi. Bundan tashqari, u yuqori va past haroratga chidamlilik va kimyoviy inertlik xususiyatlariga ega bo'lib, uni ishlab chiqarish kabi ilovalar uchun mos qiladi. Yopishmaydigan kostryulkalar piyodalarga qarshi dasturlarda keng qo'llaniladi. Yopishqoqlikka qarshi jarayon asosan ikki turni o'z ichiga oladi: PTFE qatlamini substratga o'rnatish va substratga shisha bilan qoplangan PTFE qoplamasi yoki lak . Issiqlik qisqarishi orqali
PTFE materiallari hali ham payvandlashda yuqori qiyinchilik muammosiga ega bo'lsa-da, texnologiyaning rivojlanishi bilan yangi sintez usullari tez orada PTFE ning og'riqli nuqtalarini hal qiladi va PTFE ni kengroq sohalarda qo'llaydi.
