Dubinska analiza politetrafluoroetilena PTFE svojstva i aplikacija

Politetrafluoroetilen (poli tetra fluoroetilen), engleska kratica PTFE-a, obično poznata kao "plastični kralj", marke je teflon. U Kini, zbog izgovora, zaštitni znak "Teflon" naziva se i teflon, teflon zmaj, teflon, teflon, teflon itd. Svi su transkrinirati teflona.

Politetrafluoroetilen je poznat kao "kralj plastike". Roy Plunkett, otac fluororesina, započeo je zamjene za Freon u Dupont u Sjedinjenim Državama 1936. godine. Sakupili su dio tetrafluoroetilena i pohranjeni u cilindre da se drugi prvi dan pripremili, ali kad su Otvorio je ventil za smanjenje pritiska u sljedećeg dana, nijedan plin nije pobjegao. Mislili su da je to curenje gasa, ali kad su izvadili cilindar, otkrili su da cilindar nije smršala. Vidio su se otvorili cilindar i pronašli veliku količinu bijelog praha, koji je bio polytetrafluoroetilen.

Njihova istraživanja pronašla je da polytetrafluoroetilen ima odlična svojstva i može se koristiti za brtvljenje protiv rastopljenja za atomske bombe, artiljerijske školjke itd. Stoga su američka vojska zadržala ovu tehnološku tajnu tokom Drugog svjetskog rata. Tek do kraja Drugog svjetskog rata nije deklasificiran, a industrijska proizvodnja PTFE-a postignuta je 1946. godine.

1. Naziv proizvoda: PTFE

2. Naziv engleskog jezika: politetrafluoroetilen

3. Alias

PTFE; Teflon; Teflon; teflon; Teflon; F4; Kralj plastike; Teflon (japanski) [engleska kratica je

PTFE, naziv marke je teflon, a kineski prijevod različit je na različitim mjestima: kopno Kina to prevodi kao teflon, Hong Kong to prevodi kao teflon, a Tajvan ga prevodi kao teflon]

4. Molekularna formula:

[CF2CF2] n

5. Metoda proizvodnje

PTFE

Proizvedeno besplatnom radikalnom polimerizacijom tetrafluoroetilena. Reakcije industrijske polimerizacije provode se uz miješanje u prisustvu velike količine vode za rastjenjanje topline reakcije i olakšati kontrolu temperature. Polimerizacija se uglavnom vrši na 40 do 80 ° C i pritisak od 3 do 26 kgf / cm2. Anorganski persulfati i organski peroksidi mogu se koristiti kao inicijatori ili se može koristiti redox pokretanje sistema. Svaki mol tetrafluoroetilena oslobađa toplinu od 171.38kj tokom polimerizacije. Disperzijska polimerizacija zahtijeva dodavanje perfluorirane površinski aktivne tvari, poput perfluorooctanoičke kiseline ili njegovih soli.

6. Primjena

Polytetrafluoroetilen [PTFE, F4] Jedan je od materijala s najboljim otporom na koroziju u svijetu, tako da je poznat kao "kralj plastike". Dugo se može koristiti u bilo kojoj vrsti hemijskih medija, a njena proizvodnja je riješila mnoge probleme u hemijskoj industriji moje zemlje, nafte, farmaceutskih i drugih polja. PTFE brtve, brtve i brtve. PTFE brtve, brtve i brtve su oblikovani od polimerizirane PTFE smole. U usporedbi s drugim plastikom, PTFE ima odličnu otpornost na hemijsku koroziju i otpornost na temperaturu. Široko se koristi kao brtveni materijal i materijal za punjenje. Ima visok stupanj hemijske stabilnosti i odlične otpornosti na hemijsku koroziju, poput otpora jakim kiselinama, jakim alkalnim, jakim oksidantima itd. Ima izvanrednu otpornost na toplinu, otpornost na hladnoću i otpornost na toplinu. Dugoročna upotreba temperaturnog raspona je -200- + 250 ℃. Ima odličnu električnu izolaciju i ne utječe na temperaturu i frekvenciju. Pored toga, ima karakteristike ne-štapića, ne-apsorpciranih i nepaganja. Suspenzija smola se uglavnom formira i obrađuje oblikovanjem i sinterom. Rezultirajuće šipke, ploče ili drugi profili mogu se dalje obrađivati ​​metodama obrade poput okretanja, bušenja i glodanja. Bar se zatim može okrenuti i izvući u orijentirani film.

7. Politetrafluoroetilene (PTFE) Karakteristike

1. snaga (omjer velike čvrstoće na težinu)

2. Hemijski inertni

3. Biološka prilagodljivost

4. Visoka toplotna otpornost

5. Visoka hemijska otpornost u oštrim okruženjima

6. Niska zapaljivost

7. Niski koeficijent trenja

8. Niska dielektrična konstanta

9. Niska apsorpcija vode

10. GOOD Svojstva vremenskih prilika

PTFE je polimer tetrafluoroetilena. Engleska skraćenica je PTFE. Trgovačko ime je "teflon". Poznat kao "kralj plastike". Osnovna struktura politetrafluoroetilena je - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. Politetrafluoroetilen se široko koristi u raznim aplikacijama koje zahtijevaju otpor kiselinama, alkalisu i organskim otapalima. Nije toksično za ljude, ali perfluorooctanoate (PFOA), jedna od sirovina koje se koriste u proizvodnom procesu, smatra se potencijalno karcinogenom. Relativna molekularna težina politetrafluoroetilena relativno je velika, u rasponu od stotina tisuća do više od 10 miliona, a uglavnom milioni (stepen polimerizacije je reda 104, dok je polietilen samo 1033). Općenito, kristalnost je 90 do 95%, a temperatura topljenja je 327 do 342 ° C. CF2 jedinice u politetrafluoroetilenu molekule raspoređene su u cikznom obliku. Budući da je polumjer atoma fluora nešto veći od vodika, susjedne jedinice CF2 ne mogu biti potpuno transkrisrano orijentirane, ali formiraju spiralni upleteni lanac koji je gotovo prekriven atomima fluora. na površini cijelog polimernog lanca. Ova molekularna struktura objašnjava različita svojstva PTFE-a. Kada je temperatura niža od 19 ° C, formirana je helix 13/6; Na 19 ° C, događa se fazna promjena, a molekuli su malo odvojeni, formirajući helix 15/7.

8. Hemijska svojstva

Hemijska struktura politetrafluoroetilena formirana je zamjenom svih atoma vodika u polietilenu sa atomima fluora.

F atomi u molekuli PTFE pokrivaju obveznice CC-a, a energija CF veze je visoka i posebno stabilna. Ne korodiraju nikakve hemikalije osim alkalnih metala i elementarnog fluora.

F atom u molekuli PTFE je simetričan, a dva elementa u CF-u su kovalentno kombinirani. U molekuli nema besplatnih elektrona, a cijeli molekul je neutralan. PTFE ima odlična dielektrična svojstva jer u molekulirnoj strukturi PTFE nema obveznica, tako da je njen kristalnost vrlo visok. Budući da postoji inertna ljuska koja sadrži fluore izvan molekula PTFE-a, ima izvanredne svojstva netaklijevanja i niski koeficijent trenja.

1. Izolacija: Ne utječe okoliš i frekvencija, otpor volumena može dostići 1018 ohm cm, dielektrični gubitak je mali, a napon oštećenja je visok.

2. Visoka i niska temperaturna otpornost: Učinak na temperaturu ne mijenja se mnogo, temperaturni raspon je širok, a upotrebljiva temperatura je -190 ~ 260 ℃.

3. Samo-podmazivanje: Ima najmanji koeficijent trenja među plastikom i idealan je podmazivački materijal bez ulja.

4. Površinska nepropusnost: Nijedan poznati čvrsti materijal ne može se pridržavati površine. To je čvrst materijal sa najmanom površinom.

5. Otpornost na atmosferu, otpornost na zračenje i mala propusnost: površina i performanse ostaju nepromijenjeni nakon dugotrajnog izlaganja atmosferi.

6. Ne zapaljivost: Indeks ograničavanja kisika je ispod 90.

7. Otpornost na hemijsku koroziju i otpornost na vremenske uvjete: Osim rastalnih alkalnih metala, PTFE gotovo ne korodiraju nikakvi kemijski reagensi. Na primjer, kada se kuha u koncentriranoj sumpornoj kiselini, dušičnoj kiselini, klorovodoničnu kiselini ili čak Aqua Regia, njegova težina i performanse ostaju nepromijenjeni. Takođe je gotovo nerastvorljiv u svim otapalima, a samo je lagano rastvorljiv u svim alkanima iznad 300 ° C (oko 0,1 g / 100g). PTFE ne apsorbuje vlagu, nije zapaljiv i izuzetno je stabilan za kisik i ultraljubičaste zrake, tako da ima odličnu otpornost na vremenske uvjete.

Iako je rascjepanje obveznica ugljenika i ugljičnih fluora u perfluorokorbonima zahtijeva apsorpciju energije od 346,94 i 484,88kj / mol, depolimerizacija politetrafluoroetilena za generiranje 1 mol tetrafluoroetilena zahtijeva samo 171,38KJ energije. Stoga, tijekom pukotina na visokoj temperaturi, politetrafluoroetilen je uglavnom depolimeriziran u tetrafluoroetilen. Stope gubitaka za mršavljenje (%) politetrafluoroetilena na 260, 370 i 420 ° C su 1 × 10-4, 4 × 10-3 i 9 × 10-2 na sat. Može se vidjeti da se PTFE može dugo koristiti na 260 ℃. Budući da se i toksični nusproizvodi poput fluorofosgena i perfluoroosobutilena proizvode i tokom pucanja na visokoj temperaturi, posebna se pažnja mora posvetiti sigurnosnoj zaštiti i spriječiti politetrafluoroetilen da u kontaktu s otvorenim plamenom.

Ne to se rastopi na temperaturi od 250 ° C i ne postaje krhka na ultra niskoj temperaturi od -260 ° C. PTFE je izuzetno gladak, čak i led ne može uporediti s njim; Njegova izolacijska svojstva su posebno dobra, film je gust kao što su novine dovoljne da izdrži visok napon od 1500V.

9. Fizička svojstva

PTFE je mehanički mekan. Ima vrlo nisku površinsku energiju.

Politetrafluoroetilen (F4, PTFE) ima seriju odličnih svojstava performansi: Visoko temperaturni otpor - Dugoročna upotreba temperature od 200 ~ 260 stepeni, niska temperaturna otpornost - još uvijek mekani na -100 stepeni; Otpornost na koroziju - otporan na Aqua Regia i sva organska otapala; Otpornost na vremenske uvjete - najbolji život starenja u plastici; Visoka podmazivanje - ima najmanji koeficijent trenja u plastici (0,04); Neljepša - ima najmanju površinu na čvrstom materijalu bez pridržavanja bilo čega; Netoksično - ima fiziološku inertnost; odlična električna svojstva, idealan izolacijski materijal C klase. PTFE materijali se široko koriste u važnim sektorima kao što su nacionalna odbrana, atomska energija, nafta, radio, električni strojevi i hemijska industrija.

10. Polytetrafluoroetilenski proizvodi

PTFE šipke, cijevi, ploče, okrene ploče. PTFE je polimer tetrafluoroetilena. Engleska skraćenica je PTFE. Strukturna formula je. Otkriveno je krajem 1930-ih i uvedeno u industrijsku proizvodnju u 1940-ima. Svojstva: Relativna molekularna težina politetrafluoroetilena je relativno velika, u rasponu od stotina hiljada do više od 10 miliona, a uglavnom milioni (stepen polimerizacije je na redu 104, dok je polietilen samo 1033). Općenito, kristalnost je 90 do 95%, a temperatura topljenja je 327 do 342 ° C. CF2 jedinice u politetrafluoroetilenu molekule raspoređene su u cikznom obliku. Budući da je polumjer atoma fluora nešto veći od vodika, susjedne jedinice CF2 ne mogu biti potpuno transkrisrano orijentirane, ali formiraju spiralni upleteni lanac koji je gotovo prekriven atomima fluora. na površini cijelog polimernog lanca. Ova molekularna struktura objašnjava različita svojstva PTFE-a. Kada je temperatura niža od 19 ° C, formirana je helix 13/6; Na 19 ° C, događa se fazna promjena, a molekuli su malo odvojeni, formirajući helix 15/7.

1. Mehanička svojstva: njegov koeficijent trenja je izuzetno mali, samo 1/5 polietilena, što je važna karakteristika perfluorokarbonske površine. A zato što je intermolekularna sila između fluora i karbonskih lanaca izuzetno niska, PTFE je neljepšaljiv.

2. Električna svojstva: PTFE ima nizak dielektrični konstantni i dielektrični gubitak u širokom frekvencijskom rasponu, a ima visoki prekid napona, resičnost za jačinu zvuka i otpor luka.

3. Otpornost na zračenje: Otpornost na zračenje politetrafluoroetilena je loša (104 rad). Bit će degradiran nakon što bude izložen visokoenergetskom zračenju, a električna i mehanička svojstva polimera značajno će biti smanjena.

4. Polimerizacija: politetrafluoroetilen proizvodi se besplatnom radikalnom polimerizacijom tetrafluoroetilena. Reakcije industrijske polimerizacije provode se uz miješanje u prisustvu velike količine vode za rastjenjanje topline reakcije i olakšati kontrolu temperature. Polimerizacija se uglavnom vrši na 40 do 80 ° C i pritisak od 3 do 26 kgf / cm2. Anorganski persulfati i organski peroksidi mogu se koristiti kao inicijatori ili se može koristiti redox pokretanje sistema. Svaki mol tetrafluoroetilena oslobađa toplinu od 171.38kj tokom polimerizacije. Disperzijska polimerizacija zahtijeva dodavanje perfluorirane površinski aktivne tvari, poput perfluorooctanoičke kiseline ili njegovih soli.

5. Koeficijent proširenja (25 ~ 250 ℃): 10 ~ 12 × 10-5 / ℃. PTFE održava izvrsna mehanička svojstva u širokom temperaturnom opsegu od -196 do 260 ° C. Jedna od karakteristika perfluorokorbonskih polimera je da nisu lomljivi na niskim temperaturama.