Polytetrafluóretylén (teflón alebo PTFE) má vynikajúcu chemickú stabilitu, odolnosť proti korózii, tesnenie, vysokú mazateľnosť a nelepivosť, elektrickú izoláciu a dobrú odolnosť proti starnutiu. Používa sa hlavne v potrubiach odolných voči korózii, nádobách, čerpadlách, ventiloch, radaroch, vysokofrekvenčných komunikačných zariadeniach, rádiových zariadeniach atď. s vysokými požiadavkami na výkon.
Vlastnosti materiálu
Hustota 2,2 g/cm3
Youngov modul 0.5 Gpa
Medza klzu 23 MPa
Teplota topenia ~ 327 stupňov
Polytetrafluóretylén [PTFE, F4] je v dnešnom svete jedným z materiálov odolných voči korózii, preto je známy ako „kráľ plastov“. Dá sa dlhodobo používať v akomkoľvek chemickom médiu a jeho výroba vyriešila mnohé problémy v chemickom priemysle mojej krajiny, v ropnom, farmaceutickom a iných oblastiach. PTFE tesnenia, tesnenia a tesnenia. PTFE tesnenia, tesnenia a tesnenia sú vylisované zo suspenznej polymerizovanej PTFE živice. V porovnaní s inými plastmi má PTFE vynikajúcu odolnosť proti chemickej korózii a teplotnú odolnosť. Široko sa používa ako tesniaci materiál a výplňový materiál. PTFE je polymér tetrafluóretylénu. Anglická skratka je PTFE. Obchodný názov je "Teflon". Známy ako „kráľ plastov“. Základná štruktúra polytetrafluóretylénu je. – CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Polytetrafluóretylén je široko používaný v rôznych aplikáciách, ktoré vyžadujú odolnosť voči kyselinám, zásadám a organickým rozpúšťadlám. Nie je toxický pre ľudí, ale perfluóroktanoát (PFOA), jedna zo surovín používaných vo výrobnom procese, sa považuje za potenciálne karcinogénny.
Polytetrafluóretylén (teflón alebo PTFE), bežne známy ako „Kráľ plastov“, má čínske obchodné názvy ako „Teflon“, „Teflon“, „Teflon“, „Teflon“ atď. Ide o polymérnu zlúčeninu vyrobenú z tetrafluóretylénu a má vynikajúcu chemickú stabilitu, odolnosť proti korózii, tesnenie, vysoké mazanie a nelepivosť, elektrickú izoláciu a dobrú odolnosť proti starnutiu. Môže pracovať dlhú dobu pri teplotách od +250 stupňov do -180 stupňov . Okrem roztaveného kovového sodíka a tekutého fluóru je odolný voči všetkým ostatným chemikáliám a pri varení v aqua regia sa nemení.
Používa sa ako technické plasty a môžu sa z neho vyrábať PTFE rúrky, tyče, pásy, dosky, filmy atď. Všeobecne sa používa v potrubiach odolných voči korózii, nádobách, čerpadlách, ventiloch, radaroch, vysokofrekvenčných komunikačných zariadeniach, rádiových zariadeniach, atď., ktoré vyžadujú vysoký výkon. Disperziu je možné použiť ako izolačnú impregnačnú kvapalinu na rôzne materiály a ako antikorózny náter na povrchy kovov, skla a keramiky. Rôzne PTFE krúžky, PTFE tesnenia, PTFE tesnenia atď. sú široko používané v rôznych typoch antikoróznych tesnení prírub potrubia. Okrem toho sa dá použiť aj na spriadanie polytetrafluóretylénového vlákna - fluoronon (zahraničný obchodný názov je teflón).
V súčasnosti zohrávajú rôzne druhy PTFE produktov rozhodujúcu úlohu v národohospodárskych oblastiach ako chemický priemysel, strojárstvo, elektronika, elektrospotrebiče, vojenský priemysel, letecký priemysel, ochrana životného prostredia a mosty.
Podmienky použitia polytetrafluóretylénu (PTFE) chemický priemysel, petrochemický priemysel, rafinácia ropy, chlór-alkálie, výroba kyselín, fosfátové hnojivá, liečivá, pesticídy, chemické vlákna, farbenie, koksovanie, plyn, organická syntéza, tavenie neželezných kovov, oceľ, atómová energia a výroba vysoko čistých produktov (ako je iónová membránová elektrolýza), doprava a prevádzka viskózneho materiálu, potravinárske, nápojové a iné spracovateľské a výrobné oddelenia s vysoko prísnymi hygienickými požiadavkami.
Stredná Kyselina fluorovodíková, kyselina fosforečná, kyselina sírová, kyselina dusičná, kyselina chlorovodíková, rôzne organické kyseliny, organické rozpúšťadlá, silné oxidanty a iné vysoko korozívne chemické médiá.
Teplota -20~250 stupňov , ktorá umožňuje náhle chladenie a zahrievanie alebo striedanie horúcej a studenej prevádzky. -20-250 stupeň (-4-+482 stupeň F)
Tlak -0.1-6.4 MPa (Úplné vákuum do 64 kgf/cm2) -0.1-6.4 MPa (Úplné vákuum do 64 kgf/cm2) Odolnosť voči vysokej teplote – prevádzková teplota dosiahne 250 stupňov.
Odolnosť voči nízkym teplotám - má dobrú mechanickú húževnatosť; aj keď teplota klesne na -196 stupeň, môže si udržať 5 % predĺženie. Odolnosť proti korózii - inertný voči väčšine chemikálií a rozpúšťadiel, odolný voči silným kyselinám a zásadám, vode a rôznym organickým rozpúšťadlám. Odolný voči poveternostným vplyvom – má životnosť starnúcu ako plasty. Vysoké mazanie - má najnižší koeficient trenia spomedzi pevných materiálov.
Nepriľnavý - je najmenšie povrchové napätie v pevnom materiáli a k ničomu sa nelepí.
Netoxický - fyziologicky inertný, dlhodobá implantácia do tela ako umelé cievy a orgány bez nežiaducich reakcií.
Relatívna molekulová hmotnosť polytetrafluóretylénu je relatívne veľká, pohybuje sa od stoviek tisíc do viac ako 10 miliónov a všeobecne miliónov (stupeň polymerizácie je rádovo 104, zatiaľ čo polyetylén je len 103). Vo všeobecnosti je kryštalinita 90 až 95 % a teplota topenia je 327 až 342 stupňov. Jednotky CF2 v molekule polytetrafluóretylénu sú usporiadané v tvare cikcaku. Pretože polomer atómu fluóru je o niečo väčší ako polomer vodíka, susedné jednotky CF2 nemôžu byť úplne krížovo orientované, ale tvoria špirálovo skrútený reťazec, ktorý je takmer pokrytý atómami fluóru. na povrchu celého polymérneho reťazca. Táto molekulárna štruktúra vysvetľuje rôzne vlastnosti PTFE. Keď je teplota nižšia ako 19 stupňov, vytvorí sa 13/6 špirála; pri 19 stupňoch dôjde k fázovej zmene a molekuly sa mierne rozvinú, aby vytvorili 15/7 špirálu.
Hoci štiepenie väzieb uhlík-uhlík a väzieb uhlík-fluór v perfluórovaných uhľovodíkoch vyžaduje absorpciu energie 346,94 a 484,88 kJ/mol, depolymerizácia polytetrafluóretylénu na vytvorenie 1 molu tetrafluóretylénu vyžaduje iba 171,38 kJ energie. Preto sa pri vysokoteplotnom krakovaní polytetrafluóretylén depolymerizuje hlavne na tetrafluóretylén. Miery straty hmotnosti (%) polytetrafluóretylénu pri 260, 370 a 420 stupňoch sú 1×10-4, 4×10-3 a 9×10-2 za hodinu. Je vidieť, že PTFE je možné používať po dlhú dobu pri 260 stupňoch. Keďže pri vysokoteplotnom krakovaní vznikajú aj vysoko toxické vedľajšie produkty ako fluórfosgén a perfluórizobutylén, je potrebné venovať osobitnú pozornosť bezpečnostnej ochrane a zabrániť kontaktu polytetrafluóretylénu s otvoreným ohňom.
Mechanické vlastnosti Jeho koeficient trenia je extrémne malý, iba 1/5 polyetylénu, čo je dôležitá vlastnosť povrchu perfluorokarbónu. A pretože medzimolekulová sila medzi fluórom a uhlíkovými reťazcami je extrémne nízka, polytetrafluóretylén je nelepivý.
Netopí sa pri teplote 250 stupňov a nekrehne pri extrémne nízkej teplote -260 stupňov . PTFE je extrémne hladký, dokonca ani ľad sa s ním nedá porovnávať; jeho izolačné vlastnosti sú obzvlášť dobré, fólia hrubá ako noviny vystačí na vysoké napätie 1500V.
PTFE si zachováva vynikajúce mechanické vlastnosti v širokom rozsahu teplôt od -196 do 260 stupňov . Jednou z charakteristík perfluorokarbónových polymérov je, že nie sú krehké pri nízkych teplotách.
Chemická odolnosť a odolnosť voči poveternostným vplyvom Okrem roztavených alkalických kovov nie je PTFE takmer korodovaný žiadnymi chemickými činidlami. Napríklad pri varení v koncentrovanej kyseline sírovej, kyseline dusičnej, kyseline chlorovodíkovej alebo dokonca v aqua regia zostávajú jeho hmotnosť a výkon nezmenené. Je tiež takmer nerozpustný vo všetkých rozpúšťadlách a je len málo rozpustný vo všetkých alkánoch nad 30}0 stupňov (asi 0,1 g/100 g). PTFE neabsorbuje vlhkosť, je nehorľavý a je extrémne stabilný voči kyslíku a ultrafialovému žiareniu, takže má vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom. Elektrické vlastnosti PTFE má nízku dielektrickú konštantu a dielektrické straty v širokom frekvenčnom rozsahu a má vysoké prierazné napätie, objemový odpor a odolnosť voči oblúku.
Odolnosť voči žiareniu: Odolnosť polytetrafluóretylénu voči žiareniu je nízka (104 rad). Po vystavení vysokoenergetickému žiareniu sa degraduje a elektrické a mechanické vlastnosti polyméru sú výrazne znížené.
Polymerizácia Polytetrafluóretylén sa vyrába radikálovou polymerizáciou tetrafluóretylénu. Priemyselné polymerizačné reakcie sa uskutočňujú za miešania v prítomnosti veľkého množstva vody na rozptýlenie reakčného tepla a uľahčenie kontroly teploty. Polymerizácia sa všeobecne uskutočňuje pri 40 až 80 stupňoch a tlaku 3 až 26 kgf/cm2. Ako iniciátory sa môžu použiť anorganické persírany a organické peroxidy alebo sa môže použiť redoxný iniciačný systém. Každý mól tetrafluóretylénu uvoľňuje počas polymerizácie teplo 171,38 kJ. Disperzná polymerizácia vyžaduje pridanie perfluórovaných povrchovo aktívnych látok, ako je kyselina perfluóroktánová alebo jej soli.
Aplikácie PTFE môže byť vytvorený lisovaním alebo vytláčaním; môže sa tiež vyrábať vo forme vodných disperzií na poťahovanie, impregnáciu alebo výrobu vlákien. PTFE je široko používaný ako materiály odolné voči vysokým a nízkym teplotám, korózii, izolačné materiály, antiadhézne nátery atď. iné odvetvia.
Odolnosť proti starnutiu v atmosfére: odolnosť voči žiareniu a nízka priepustnosť: povrch a výkon zostávajú nezmenené po dlhodobom vystavení atmosfére. Nehorľavosť: Index obmedzujúci kyslík je nižší ako 90.
Odolnosť voči kyselinám a zásadám: nerozpustný v silných kyselinách, silných zásadách a organických rozpúšťadlách. Odolnosť proti oxidácii: Odolná voči korózii silnými oxidantmi. Kyslosť a zásaditosť: neutrálna.
PTFE je mechanicky mäkký. Má veľmi nízku povrchovú energiu.
Polytetrafluóretylén (F4, PTFE) má rad vynikajúcich výkonnostných vlastností: odolnosť voči vysokej teplote – teplota pri dlhodobom používaní 200~260 stupňov, odolnosť voči nízkym teplotám – stále mäkký pri -100 stupňoch; odolnosť proti korózii - odolná voči aqua regia a všetkým organickým rozpúšťadlám; Odolnosť voči poveternostným vplyvom - najdlhšia životnosť v plastoch; vysoké mazanie - má najmenší koeficient trenia v plastoch (0,04); nepriľnavý - má najmenšie povrchové napätie v pevných materiáloch bez toho, aby niečo priľnul; netoxický - má fyziologickú inertnosť; vynikajúce elektrické vlastnosti, je ideálnym izolačným materiálom triedy C.
Účel: Materiál PTFE je široko používaný v dôležitých odvetviach, ako je národný obranný priemysel, atómová energia, ropa, rádio, elektrické stroje, chemický priemysel atď. Produkty: PTFE tyče, rúry, platne, sústružené platne. PTFE je polymér tetrafluóretylénu. Anglická skratka je PTFE. Štrukturálny vzorec je . Objavili ho koncom tridsiatych rokov minulého storočia a v štyridsiatych rokoch ho zaviedli do priemyselnej výroby.
Vlastnosti: Relatívna molekulová hmotnosť polytetrafluóretylénu je relatívne veľká, pohybuje sa od stoviek tisíc do viac ako 10 miliónov a všeobecne miliónov (stupeň polymerizácie je rádovo 104, zatiaľ čo polyetylén je len 103). Vo všeobecnosti je kryštalinita 90 až 95 % a teplota topenia je 327 až 342 stupňov. Jednotky CF2 v molekule polytetrafluóretylénu sú usporiadané v tvare cikcaku. Pretože polomer atómu fluóru je o niečo väčší ako polomer vodíka, susedné jednotky CF2 nemôžu byť úplne krížovo orientované, ale tvoria špirálovo skrútený reťazec, ktorý je takmer pokrytý atómami fluóru. na povrchu celého polymérneho reťazca. Táto molekulárna štruktúra vysvetľuje rôzne vlastnosti PTFE. Keď je teplota nižšia ako 19 stupňov, vytvorí sa 13/6 špirála; pri 19 stupňoch dôjde k fázovej zmene a molekuly sa mierne rozvinú, aby vytvorili 15/7 špirálu.
Hoci štiepenie väzieb uhlík-uhlík a väzieb uhlík-fluór v perfluórovaných uhľovodíkoch vyžaduje absorpciu energie 346,94 a 484,88 kJ/mol, depolymerizácia polytetrafluóretylénu na vytvorenie 1 molu tetrafluóretylénu vyžaduje iba 171,38 kJ energie. Preto sa pri vysokoteplotnom krakovaní polytetrafluóretylén depolymerizuje hlavne na tetrafluóretylén. Miery straty hmotnosti (%) polytetrafluóretylénu pri 260, 370 a 420 stupňoch sú 1×10-4, 4×10-3 a 9×10-2 za hodinu. Je vidieť, že PTFE je možné používať po dlhú dobu pri 260 stupňoch. Keďže pri vysokoteplotnom krakovaní vznikajú aj vysoko toxické vedľajšie produkty ako fluórfosgén a perfluórizobutylén, je potrebné venovať osobitnú pozornosť bezpečnostnej ochrane a zabrániť kontaktu polytetrafluóretylénu s otvoreným ohňom. Mechanické vlastnosti Jeho koeficient trenia je extrémne malý, iba 1/5 polyetylénu, čo je dôležitá vlastnosť povrchu perfluorokarbónu. A pretože medzimolekulová sila medzi fluórom a uhlíkovými reťazcami je extrémne nízka, polytetrafluóretylén je nelepivý.
PTFE si zachováva vynikajúce mechanické vlastnosti v širokom rozsahu teplôt od -196 do 260 stupňov . Jednou z charakteristík perfluorokarbónových polymérov je, že nie sú krehké pri nízkych teplotách.
Chemická odolnosť a odolnosť voči poveternostným vplyvom Okrem roztavených alkalických kovov nie je PTFE takmer korodovaný žiadnymi chemickými činidlami. Napríklad pri varení v koncentrovanej kyseline sírovej, kyseline dusičnej, kyseline chlorovodíkovej alebo dokonca v aqua regia zostávajú jeho hmotnosť a výkon nezmenené. Je tiež takmer nerozpustný vo všetkých rozpúšťadlách a je len málo rozpustný vo všetkých alkánoch nad 30}0 stupňov (asi 0,1 g/100 g). PTFE neabsorbuje vlhkosť, je nehorľavý a je extrémne stabilný voči kyslíku a ultrafialovému žiareniu, takže má vynikajúcu odolnosť voči poveternostným vplyvom. Elektrické vlastnosti PTFE má nízku dielektrickú konštantu a dielektrické straty v širokom frekvenčnom rozsahu a má vysoké prierazné napätie, objemový odpor a odolnosť voči oblúku.
Odolnosť voči žiareniu: Odolnosť polytetrafluóretylénu voči žiareniu je nízka (104 rad). Po vystavení vysokoenergetickému žiareniu sa degraduje a elektrické a mechanické vlastnosti polyméru sú výrazne znížené.
Polymerizácia Polytetrafluóretylén sa vyrába radikálovou polymerizáciou tetrafluóretylénu. Priemyselné polymerizačné reakcie sa uskutočňujú za miešania v prítomnosti veľkého množstva vody na rozptýlenie reakčného tepla a uľahčenie kontroly teploty. Polymerizácia sa všeobecne uskutočňuje pri 40 až 80 stupňoch a tlaku 3 až 26 kgf/cm2. Ako iniciátory sa môžu použiť anorganické persírany a organické peroxidy alebo sa môže použiť redoxný iniciačný systém. Každý mól tetrafluóretylénu uvoľňuje počas polymerizácie teplo 171,38 kJ. Disperzná polymerizácia vyžaduje pridanie perfluórovaných povrchovo aktívnych látok, ako je kyselina perfluóroktánová alebo jej soli. Koeficient roztiahnutia (25~250 stupňov) 10~12×10-5/ stupeň .