Ítarleg greining á pólýtetrafluoroethylene ptfe eiginleikum og forritum

Polytetrafluoroethylene (pólý tetra flúoróetýlen), enska skammstöfun PTFE, almennt þekkt sem „Plastic King“, er vörumerkið Teflon. Í Kína, vegna framburðar, er vörumerkið „Teflon“ einnig kallað Teflon, Teflon Dragon, Teflon, Teflon, Teflon osfrv.

Polytetrafluoroethylene er þekkt sem „King of Plastics.“ Roy Plunkett, faðir flúoresíns, byrjaði að rannsaka staðgengla fyrir Freon í DuPont í Bandaríkjunum árið 1936. Þeir söfnuðu hluta af tetraflúoróetýleninu og geymdu það í strokka til að undirbúa sig fyrir það annað Opnaði þrýstings minnkandi loki hólksins daginn eftir, ekkert gas slapp. Þeir töldu að þetta væri gasleki, en þegar þeir vógu strokkinn komust þeir að því að strokkinn hafði ekki léttast. Þeir sáu opna strokkinn og fundu mikið magn af hvítu dufti, sem var pólýtetrafluoroethylene.

Rannsóknir þeirra komust að því að pólýtetrafluoróetýlen hefur framúrskarandi eiginleika og er hægt að nota þau í þéttingu þéttingar gegn bráðnun fyrir atómsprengjur, stórskotaliðsskel osfrv. Þess vegna hélt bandaríski herinn þessari tækni leynd í seinni heimsstyrjöldinni. Það var ekki fyrr en í lok síðari heimsstyrjaldar sem hún var afgreidd og iðnaðarframleiðsla PTFE náðist árið 1946.

1. Vöruheiti: PTFE

2. Enska nafnið: Polytetrafluoroethylene

3. Alias

Ptfe; Teflon; Teflon; Teflon; Teflon; F4; King of Plastics; Teflon (japanska) [Enska skammstöfunin er

PTFE, vörumerkið er Teflon, og kínverska þýðingin er mismunandi á mismunandi stöðum: Kína meginland þýðir það sem Teflon, Hong Kong þýðir það sem Teflon og Taívan þýðir það sem Teflon]

4. Sameindaformúla:

[CF2CF2] N

5. Framleiðsluaðferð

PTFE

Framleitt með sindurefnum fjölliðun tetrafluoroethylene. Iðnaðar fjölliðunarviðbrögð eru framkvæmd með hrærslu í nærveru miklu magni af vatni til að dreifa viðbragðshitanum og auðvelda hitastýringu. Fjölliðun er venjulega framkvæmd við 40 til 80 ° C og þrýstingur 3 til 26 kgf/cm2. Hægt er að nota ólífrænt persúlfat og lífræn peroxíð sem frumkvöðla, eða hægt er að nota redox upphafskerfi. Hver mól af tetrafluoroethylene losar hita 171,38kJ við fjölliðun. Dreifingar fjölliðun krefst þess að perfluorined yfirborðsvirk efni, svo sem perfluorooctanoic sýru eða sölt þess.

6. Umsókn

Polytetrafluoroethylene [PTFE, F4] er eitt af efnunum með bestu tæringarviðnám í heiminum í dag, svo það er þekkt sem „konungur plastefna“. Það er hægt að nota í hvers konar efnamiðlum í langan tíma og framleiðsla þess hefur leyst mörg vandamál í efnaiðnaði lands míns, jarðolíu, lyfja og annarra sviða. PTFE selir, þéttingar og þéttingar. PTFE innsigli, þéttingar og þéttingar eru mótaðar úr fjöðrun fjölliðuðu PTFE plastefni. Í samanburði við önnur plast hefur PTFE framúrskarandi efnafræðilega tæringarviðnám og hitastig viðnám. Það hefur verið mikið notað sem þéttingarefni og fyllingarefni. Það hefur mikla efnafræðilegan stöðugleika og framúrskarandi ónæmi gegn efnafræðilegum tæringu, svo sem ónæmi gegn sterkum sýrum, sterkum basi, sterkum oxunarefnum osfrv. Það hefur framúrskarandi hitaþol, kaldaþol og slitþol. Langtíma notkunarhitastigið er -200-+250 ℃. Það hefur framúrskarandi rafeinangrun og hefur ekki áhrif á hitastig og tíðni. Að auki hefur það einkenni sem ekki eru stafar, ekki frásogandi og ekki brennandi. Sviflausn er almennt myndað og unnið með mótun og sintrun. Hægt er að vinna úr stöngunum, plötunum eða öðrum sniðum frekar með vinnsluaðferðum eins og að snúa, bora og mölun. Síðan er hægt að snúa barnum og draga í stilla kvikmynd.

7. Polytetrafluoroethylene (PTFE) einkenni

1. Styrkur (mikið styrk-til-þyngdarhlutfall)

2. Efnafræðilega óvirk

3. Líffræðileg aðlögunarhæfni

4. Mikil hitauppstreymi

5. Mikil efnaþol í hörðu umhverfi

6. Lítil eldfimi

7. Lítill núningstuðull

8. Low Dielectric Constant

9. Lágt vatns frásog

10. Góðar veðureignir

PTFE er fjölliða tetrafluoroethylene. Enska skammstöfunin er PTFE. Viðskiptaheitið er „Teflon“. Þekktur sem „King of Plastics“. Grunnuppbygging polytetrafluoroethylene er - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -. Polytetrafluoroethylene er mikið notað í ýmsum forritum sem krefjast ónæmis gegn sýrum, basískum og lífrænum leysum. Það er ekki eitrað fyrir menn, en perfluorooctanoate (PFOA), eitt af hráefnum sem notuð eru í framleiðsluferlinu, er talið vera krabbameinsvaldandi. Hlutfallsleg mólmassa pólýtetrafluoróetýlens er tiltölulega stór, allt frá hundruðum þúsunda til meira en 10 milljóna, og almennt milljónir (stig fjölliðunar er á röð 104, en pólýetýlen er aðeins 103). Almennt er kristallinn 90 til 95%og bræðsluhitastigið er 327 til 342 ° C. CF2 einingarnar í pólýtetrafluoroethylene sameindinni eru raðað í sikksakk lögun. Þar sem radíus flúoratómsins er aðeins stærri en vetnis, er ekki hægt að vera aðliggjandi CF2 einingar að fullu trans-cross-stilla, heldur mynda spíral brenglaða keðju, sem er næstum hulin flúoratómunum. á yfirborði allrar fjölliða keðjunnar. Þessi sameindauppbygging skýrir ýmsa eiginleika PTFE. Þegar hitastigið er lægra en 19 ° C myndast 13/6 helix; Við 19 ° C verður fasaskipti og sameindirnar eru svolítið afhjúpaðar og mynda 15/7 helix.

8. Efnafræðilegir eiginleikar

Efnafræðileg uppbygging pólýtetrafluoróetýlens er mynduð með því að skipta um öll vetnisatóm í pólýetýleni með flúoratómum.

F atómin í PTFE sameindinni ná yfir CC tengi og CF tengiorka er mikil og sérstaklega stöðug. Það er ekki tært af neinum efnum nema basískum málmum og frumflúor.

F atómið í PTFE sameindinni er samhverf og þættirnir tveir í CF eru sameinaðir samgildir. Það eru engar ókeypis rafeindir í sameindinni og öll sameindin er hlutlaus. PTFE hefur framúrskarandi dielectric eiginleika vegna þess að það eru engin gramm -tengsl í sameinda uppbyggingu PTFE, þannig að kristallinn þess er mjög mikill. Vegna þess að það er óvirkt skel sem inniheldur flúor utan PTFE sameindanna, hefur það framúrskarandi eiginleika sem ekki eru stafur og lítill núningstuðull.

1. Einangrun: Ekki hefur áhrif á umhverfið og tíðni, hljóðstyrkinn getur náð 1018 ohm cm, dielectric tapið er lítið og sundurliðunarspennan er mikil.

2. Mikið og lágt hitastig viðnám: Áhrif á hitastigið breytast ekki mikið, hitastigið er breitt og nothæft hitastig er -190 ~ 260 ℃.

3. Sjálfsmurkun: Það hefur minnstu núningstuðul meðal plastefna og er kjörið olíulaust smurefni.

4. Yfirborð sem ekki er stafur: Ekkert þekkt fast efni getur fest sig við yfirborðið. Það er fast efni með minnsta yfirborðsorku.

5. Öldunarviðnám andrúmslofts, geislunarviðnám og lítil gegndræpi: Yfirborð og afköst eru óbreytt eftir langtíma útsetningu fyrir andrúmsloftinu.

6. Ófjölgun: Súrefnis takmarkandi vísitala er undir 90.

7. Efnafræðileg tæringarþol og veðurþol: Nema fyrir bráðna basa málma, er PTFE næstum ekki tært af neinum efnafræðilegum hvarfefnum. Til dæmis, þegar það er soðið í þéttri brennisteinssýru, saltpéturssýru, saltsýru eða jafnvel Aqua Regia, er þyngd þess og afköst óbreytt. Það er einnig næstum óleysanlegt í öllum leysum og er aðeins örlítið leysanlegt í öllum alkanum yfir 300 ° C (um það bil 0,1g/100g). PTFE tekur ekki upp raka, er ekki eldfimur og er mjög stöðugur fyrir súrefni og útfjólubláa geislum, svo það hefur framúrskarandi veðurþol.

Þrátt fyrir að klofning kolefnis- og kolefnisbindinga og kolefnis-flúorbindinga í perfluorocarbons þurfi orku frásog 346,94 og 484,88KJ/mól, hver um sig, þá þarf afdýfólímeri pólýtetrafluoróetýlens til að mynda 1 mól af tetrafluoroetýleni aðeins 171.38kj af orku. Þess vegna, við sprungu í háhitum, er fjölfrumuoróetýlen aðallega depolymerized í tetrafluoroethylene. Þyngdartap (%) af fjölfrumuoróetýleni við 260, 370 og 420 ° C eru 1 × 10-4, 4 × 10-3 og 9 × 10-2 á klukkustund í sömu röð. Það má sjá að hægt er að nota PTFE í langan tíma við 260 ℃. Þar sem mjög eitruð aukaafurðir eins og flúorófosgen og perfluoroisobutylene eru einnig framleidd við sprungu í háhita, verður að huga sérstaklega að öryggisvernd og til að koma í veg fyrir að fjölfrumuoróetýlen komist í snertingu við opinn loga.

Það bráðnar ekki við hitastigið 250 ° C og verður ekki brothætt við öfgafullt lágt hitastig -260 ° C. PTFE er afar sléttur, jafnvel ís getur ekki borið sig saman við það; Einangrunareiginleikar þess eru sérstaklega góðir, kvikmynd eins þykk og dagblað er nóg til að standast háspennu 1500V.

9. Líkamlegir eiginleikar

PTFE er vélrænt mjúkt. Hefur mjög litla yfirborðsorku.

Polytetrafluoroethylene (F4, PTFE) hefur röð af framúrskarandi afköstum eiginleika: háhitaþol - langtíma notkun hitastigs 200 ~ 260 gráður, lágt hitastig viðnám - enn mjúk við -100 gráður; Tæringarþol - ónæmur fyrir Aqua Regia og öllum lífrænum leysum; Veðurþol - besta öldrun lífsins í plasti; Mikil smurning - hefur minnstu núningstuðul í plasti (0,04); Óliggjandi - hefur minnstu yfirborðsspennu í fast efni án þess að fylgja neinu; Óeitrað-hefur lífeðlisfræðilega óvirkni; framúrskarandi rafmagns eiginleikar, kjörið C-Class einangrunarefni. PTFE efni eru mikið notuð í mikilvægum atvinnugreinum eins og þjóðarvarnir, atómorku, jarðolíu, útvarpi, rafmúsum og efnaiðnaði.

10. Polytetrafluoroethylene vörur

PTFE stangir, pípur, plötur, sneru plötum. PTFE er fjölliða tetrafluoroethylene. Enska skammstöfunin er PTFE. Uppbyggingarformúlan er. Það uppgötvaðist seint á fjórða áratugnum og sett í iðnaðarframleiðslu á fjórða áratugnum. Eiginleikar: Hlutfallsleg mólmassa pólýtetrafluoróetýlen er tiltölulega stór, á bilinu hundruð þúsunda til meira en 10 milljónir, og almennt er milljónir (stig fjölliðunar er á röð 104, en pólýetýlen er aðeins 103). Almennt er kristallinn 90 til 95%og bræðsluhitastigið er 327 til 342 ° C. CF2 einingarnar í pólýtetrafluoroethylene sameindinni eru raðað í sikksakk lögun. Þar sem radíus flúoratómsins er aðeins stærri en vetnis, er ekki hægt að vera aðliggjandi CF2 einingar að fullu trans-cross-stilla, heldur mynda spíral brenglaða keðju, sem er næstum hulin flúoratómunum. á yfirborði allrar fjölliða keðjunnar. Þessi sameindauppbygging skýrir ýmsa eiginleika PTFE. Þegar hitastigið er lægra en 19 ° C myndast 13/6 helix; Við 19 ° C verður fasaskipti og sameindirnar eru svolítið afhjúpaðar og mynda 15/7 helix.

1. Vélrænir eiginleikar: Núningstuðull hans er afar lítill, aðeins 1/5 af pólýetýleni, sem er mikilvægur eiginleiki yfirborðs yfirborðs perfluorocarbon. Og vegna þess að intermolecular kraftur milli flúors og kolefniskeðja er afar lítill, er PTFE ekki örvandi.

2. Rafmagns eiginleikar: PTFE er með lítið rafstöðugildi og dielectric tap á breitt tíðnisvið og hefur mikla sundurliðunarspennu, rúmmálviðnám og ARC viðnám.

3. Geislunarviðnám: Geislunarviðnám pólýtetrafluoróetýlens er lélegt (104 rad). Það verður niðurbrotið eftir að hafa orðið fyrir mikilli orku geislun og rafmagns- og vélrænni eiginleiki fjölliðunnar mun minnka verulega.

4. Fjölliðun: Polytetrafluoroethylene er framleitt með sindurefnum fjölliðun tetrafluoroethylene. Iðnaðar fjölliðunarviðbrögð eru framkvæmd með hrærslu í nærveru miklu magni af vatni til að dreifa viðbragðshitanum og auðvelda hitastýringu. Fjölliðun er venjulega framkvæmd við 40 til 80 ° C og þrýstingur 3 til 26 kgf/cm2. Hægt er að nota ólífrænt persúlfat og lífræn peroxíð sem frumkvöðla, eða hægt er að nota redox upphafskerfi. Hver mól af tetrafluoroethylene losar hita 171,38kJ við fjölliðun. Dreifingar fjölliðun krefst þess að perfluorined yfirborðsvirk efni, svo sem perfluorooctanoic sýru eða sölt þess.

5. Stækkunarstuðull (25 ~ 250 ℃): 10 ~ 12 × 10-5/℃. PTFE heldur framúrskarandi vélrænum eiginleikum á breitt hitastig á bilinu -196 til 260 ° C. Eitt af einkennum perfluorocarbon fjölliða er að þeir eru ekki brothættir við lágt hitastig.