Polytetrafluóretylén (PTFE), známy tiež ako „teflón“ a „plastový kráľ“, sa bežne používa v rôznych odvetviach kvôli svojmu vysokému teplotnému odporu, koróznej odolnosti, odolnosti proti rozpúšťadlu, vysokej izolácie, biologickej inerte a iným vlastnostiam {{} PTFE je polymér bez vetvy, ktoré sú zložené iba z dvoch prvkov, C a F, v ktorých flueíny, v ktorých sa nahradzuje fluenína, v ktorých fluenína, v ktorých sa nahradí fluóniu, v ktorých fluenína, v ktorých fluenína, v ktorých fluenín, v ktorých sa nahradí fluóniu, v rámci fluóraí atómy .
1. Štruktúra a vlastnosti PTFE
1. Štrukturálne charakteristiky
Polytetrafluóretylén je homopolymér tetrafluóretylénu, ktorý je možné pripraviť polymerizačnými metódami, ako je metóda suspenzie, metóda disperzovania a metóda emulzie .
Polytetrafluóretylén je super silný materiál a jediný typ fluórplastu, ktorý sa dá použiť ako inžinierske plasty .
2. hlavné vlastnosti
Relatívna molekulová hmotnosť PTFE je veľmi veľká, takže relatívna molekulová hmotnosť nemá zjavný vplyv na pevnosť, ale kryštalinita má významný vplyv na tuhosť, tvrdosť, predĺženie a pevnosť produktov PTFE .
Hustota PTFE je približne 2 . 2g/cm3, povrch je hladký a voskový a kontaktný uhol s vodou je 114 stupňov -115 . PTFE je obvykle mliečna a opätovná voda, ale nízka voda, nízka voda a NIVIPORE a NIVIPORES. so zvyšujúcou sa hustotou.
Pevnosť v ťahu, predĺženie, elastický modul, tvrdosť, priepustnosť vzduchu, dielektrická pevnosť atď. Produkt, čím sa zlepšuje jeho mechanická pevnosť . ptfe má nízky elastický modul a je náchylný na plazenie . je dôvod, prečo sa PTFE môže použiť na utesnenie v tesneniach, surových pásoch, elastických pásky atď.
Tvrdosť PTFE je nízka, ale dá sa vylepšiť pridaním výplne .
Koeficient trenia PTFE je najmenší medzi všetkými tuhými materiálmi a nemení sa s teplotou ., jeho statický koeficient trenia je menší ako dynamický koeficient trenia ., preto ložiská PTFE začínajú hladko a majú nízku odolnosť {{}}. rýchlosť .
Tepelná vodivosť PTFE je nízka, ktorú je možné primerane zvýšiť pridaním kovových výplne .
Bod topenia PTFE je 327 stupňov, stupeň deformácie tepla je 50-60 stupeň (ISO R75 a metóda) alebo {{}} (b metóda), prevádzková teplota je -200-260 stupňa a je neohlatový . ptfe má najvyššiu tekuvnú stabilitu tedenia. 204-327 Stupeň, takže nie je potrebný žiadny stabilizátor zahrievania .
Relatívna molekulárna hmotnosť polytetrafluóretylénu je relatívne veľká, v rozmedzí od stoviek tisíc do viac ako 10 miliónov, zvyčajne milióny (stupeň polymerizácie je rádovo 104, zatiaľ čo polyetylén je iba 103) {{}. Jednotky CF2 v polytetrafluóretylénovej molekule sú usporiadané do tvaru kľukatej . Pretože polomer atómu fluóru je o niečo väčší ako v prípade vodíka, susedné jednotky CF2 nemožno úplne orientovať v orientácii na prieklonu, ale tvoria špirálovú skrútenú reťaz a fluorínový atóm {{} Táto molekulárna štruktúra vysvetľuje rôzne vlastnosti polytetrafluóretylénu .
2. aplikačné polia PTFE
PTFE má najlepšiu odolnosť proti chemickej korózii, takže sa najviac používa v antikoróznych materiáloch a má širokú škálu aplikácií; PTFE má vynikajúce elektrické vlastnosti, takže sa používa ako izolačný materiál v elektronickom a elektrickom priemysle; PTFE má malý koeficient trenia a dobrý odpor opotrebenia, takže sa používa na výrobu materiálov odolných voči opotrebovaniu, posuvné časti a tesnenia v strojovom priemysle .
PTFE sa bežne používa v mostoch a budovách ako podpora nosa, ktorá sa nachádza ., podľa selektívnej priepustnosti filmu PTFE sa môže použiť ako separačný materiál na separáciu plynu alebo kvapalinovú separáciu a tekutý a kvapalina, a môže tiež použiť aj kvapalinové a kvapalinové. Kvapaliny . Okrem toho sa PTFE tiež široko používa v lekárskom, elektronickom a stavebnom priemysle ., napríklad membrány PTFE sa môžu používať ako ľudské orgány vrátane umelých krvných ciev, srdcových ventilov atď.
1. Aplikácia PTFE v poli 5G
Laminát meďnatého FR4, ktorý sa bežne používa v komunikačnom priemysle, používa epoxidovú živicu ako materiál substrátu, ale jej strata je veľká a nie je vhodná pre vysokofrekvenčnú komunikáciu .
Požiadavky na vysokofrekvenčné lamináty medi v polí 5G sú nízka dielektrická konštanta a nízka dielektrická strata a pole 5G má svoje vlastné charakteristiky (aplikácie mikrovlnnej a milimetrovej vlny) a má vyššie požiadavky na lamináty s medenými .
Polytetrafluóretylénová živica je v súčasnosti polymérnym materiálom s najnižšou dielektrickou konštantou a jej dielektrické vlastnosti a dielektrické straty môžu spĺňať požiadavky komunikačných základných staníc v oblasti 5G .. Lamináty meďnaté .
Okrem toho sa PTFE často používa aj v poli 5G na výrobu polo-flexibilných koaxiálnych káblov, RF koaxiálnych káblov, radarových antén, atď.
2. Aplikácia PTFE v priemysle vodíkovej energie
V oblasti energie vodíka sa PTFE používa hlavne na utesnenie alkalických elektrolyzérov, ako aj na posilnenie výmenných membrán výmeny protónov v palivových článkoch PEM a elektrolýze vody .
V alkalických elektrolyzátoroch sú tesniace tesnenia hlavnými komponentmi, ktoré majú tesniace aj izolačné funkcie {. únik je jedným z dôležitých faktorov ovplyvňujúcich životnosť a bezpečnosť alkalických elektrolyzérov {{}} {1} {2}.....}.}.}}}}}}}}} Alkalické tesniace materiály pre tesniace nádrže prešli viacerými iteráciami a vylepšeniami, ako je gumové listy azbestu-„látkové vankúšiky v jednom“ membránových tesneniach polytetrafluóretylén (PTFE) Typ Falking}. v súčasnosti sú bežne používané elektrolyzerové tesnenia v Číne hlavne ptfie. {6 PTFE je vyplnený a modifikovaný zosilňujúcimi plnivami, ako sú sklenené vlákno, hlinit a grafit, a potom sa formuje a spekaná, aby vytvorila tesnenia tesnenia .
V palivových článkoch a elektrolýze vody PEM sa membrány výmeny protónov vyvíjajú smerom k tenkej, ale životnosť tenkých homogénnych perfluórsulfónových membrán kyseliny nemôžu splniť požiadavky palivových článkov a elektrolýzy vody PEM . V súčasnosti sú protónové membrány protónových buniek, ktoré používajú EPPFFE AS ACONOFONOFONASACUL ACAIOROFOSULA AKASOLOFASA AACIOFASA AACIOFASA AKO AS Membrána . Expandovaná polytetrafluóretylénová membrána (EPTFE) je porézna trojrozmerná sieťová mikroštruktúra s mikrometrom alebo submikrometrom .
V súčasnosti je globálny trh EPTFE kontrolovaný niekoľkými výrobcami, ako sú Gore, Nitto Denko a Donaldson v Spojených štátoch {. Mikroporézne Pan Asia, úspešne prelomil zámorský monopol na monopolu nepretržitým skúmaním a prelomením EPTFE ., avšak celoš Veľká časť špičkového trhu .
3. Technológia modifikácie PTFE
Polytetrafluóretylén (PTFE) má dobrú tepelnú odolnosť, izoláciu, samolbrikujúce vlastnosti, neklesnuteľnosť, nelick a iné vynikajúce vlastnosti v dôsledku silných fluór-uhlíkových väzieb obsiahnutých v jeho kompozícii {., teda v dôsledku svojej vysokej teploty a stabilným chemickým vlastnostiam, ktoré má schopnosť odolávať „akukiónu“ Reputácia „Kráľ plastov“ . sa široko používa v obrane, mechanickom priemysle a lekárskych materiáloch, najmä v oblasti Tribology . v oblasti strojárskych plastov, sa PTFE stala jedným z materiálov, ktoré uprednostňovali výskumníci {{}}}}}}}}}}
Avšak z dôvodu nedostatkov PTFE, ako je nízka tvrdosť, ľahké opotrebenie a slabá odolnosť voči tečúcim, je vystavená určitým obmedzeniam v skutočnej aplikácii a výrobe {{}}, preto sa vedci zaviazali nájsť vynikajúcu metódu na zlepšenie jej mechanických vlastností bez toho, aby sa zmenili výhody s iným, čo kombináciu s iným, s iným, čo je v prípade, že sú k kombinácii s iným, s iným, s iným kombináciou, s iným, čo je v prípade, že k kombinácii PTFE rozširujú svoje aplikačné pole... Defekty samotného PTFE, najmä vrátane povrchovej modifikácie, modifikácie zmiešania a úprava plnenia . Medzi nimi sa zmiešanie modifikácie a úprava splnenia používajú hlavne pri príprave kompozitných materiálov, zatiaľ čo povrchová chemická modifikácia je zameraná hlavne na problémy s väzbou.
1. povrchová modifikácia
PTFE má veľmi nízku povrchovú aktivitu a vynikajúcu nepohodlie, čo znižuje stupeň adhézie s inými materiálmi . povrchová modifikácia môže nielen zlepšiť jej povrchovú inerntnosť a kompatibilitu s výplňami, ale tiež zlepšiť povrchovú aktivitu matricového materiálu {. Súčasná chemická modifikácia povrchu PTFE je predovšetkým v plazmatickom spracovaní, radiačné ošetrenie a chemické ošetrenie {3} Odstráňte povrchové fluoridové ióny a štep vysoko aktívne funkčné skupiny na povrchu, aby ste dosiahli účel zlepšenia aktivity maticového materiálu .
Modifikácia plazmy bombarduje povrch vzorky s vysokou energetickou plazmou, prenáša energiu do molekúl na povrchu vzorky, spôsobuje rozbitie tepelného leptania, zosieťovania, degradácie a oxidačných reakcií vo vzorke alebo spôsobuje, Povrch . Modifikácia povrchu materiálu nízkoteplotnými plazmatickými ošetrením sa dá rozdeliť na leptanie povrchu plazmy, plazmatické spojenie, ukladanie pary v plazme, ukladanie kvapalných kvapalných plazmových plazmových plazmových plazmových plazmových plazmových plazmových plazmových plazmových plazmových plazmy a plazmový povrch .
Vysokoenergetické žiarenie môže spustiť polymerizáciu štepu a poskytnúť polyméru niektoré jedinečné vlastnosti, ako napríklad zlepšenie jeho hydrofilnosti, biokompatibilita, vodivosť atď. To sa ľahko spojí, vďaka čomu je povrch PTFE drsný a zvyšuje oblasť lepiacej plochy ., bežne používané zdroje žiarenia v žiarení, zahŕňajú gama lúče, ako je kobalt {-60, cesium {-137 a strontium {{}}, ako aj rôzne typy akcelerátorov, ako sú trubice X-ray, a lineár cyklotróny .
PTFE môže byť ošetrený chemikáliami, aby sa zlepšila jeho povrchová aktivita . Tieto chemikálie zahŕňajú sodný-naftalén tetrahydrofurán, amoniakový roztok kovového sodíka, alkalický kovový amalgam amalgam, pentacarbonyl roztok, ETC . roztok sodný na-nafthalolénový roztok naftalén v aktívnych éteroch, ako je tetrahydrofurán a etylénglykol dimetyléter . sodný prenáša vonkajšie elektróny na prázdnu obežnú dráhu naftalénu za vzniku voľných radikálov aniónov, ktoré potom tvoria páry iónov, ktoré potom tvoria páry sodíka a uvoľňuje veľké množstvo rezonančnej energie; Potom sa anióny naftalénu prenášajú na PTFE, ničia CF väzbu a odstraňujú niektoré atómy fluóru na povrchu, čím sa vytvárajú karbonizovaná vrstva a niektoré polárne skupiny na povrchu PT-FE . Existujú aktívne skupiny, ako je hydroxyl, karbonyl a karboxyl na povrchu ošetreného PTFE, čo zlepšuje väzbu PTFE PTFE PTFE PTFE povrch .
2. modifikácia zmiešania
The basic principle of blending is the principle of like dissolves like, so the solubility value and surface tension of the blended materials must be similar. Blending PTFE with other engineering plastics can achieve the purpose of complementary advantages while integrating the strengths of each component, thereby expanding the application field to a certain extent. In blending modification, PTFE can be used as both a matrix material a výplň na posilnenie ďalších polymérov . Tu predstavujeme hlavne polyfenylén ester (POB), polyfenylénsulfid (pps) a polyetheretheretón (peek) .
POB má vynikajúcu tlakovú odolnosť proti tečeniam a vysokú tvrdosť . s PTFE môže vyrovnať nedostatky PTFE a zlepšiť mechanické a tribologické vlastnosti PTFE .
Na rozdiel od POB, PPS má vynikajúci odolnosť proti opotrebovaniu, odpor, odolnosť proti rozpúšťadlu, tepelný odpor a ľahkú výrobu . sa bežne používa v leteckom a iných poliach .. Samoobslužujúca schopnosť . miešanie PPS s PTFE je ideálnou voľbou na zlepšenie tribologických vlastností hydrofóbnych povlakov .
Peek a ptfe sú obidva bežné maticové materiály v pevných mazivých kompozitoch . cai zhenjie et al {{}} pripravené kompozity PTFE Modifikované a študované mechanické vlastnosti a mechanizmus opotrebenia {{3} 0 . 35 až asi 0 . 3 a opotrebovanie hlasitosti je minimalizované. Tento kompozitný materiál sa dá použiť nielen v mechanickom poli, ale aj v oblasti lekárstva.
Modifikácia miešania je jednoduchšia a bez znečistenia ako povrchová chemická modifikácia, ale vo všeobecnosti sa modifikuje iba s polymérmi, čo obmedzuje pridávanie anorganických výplne, ako sú kovy, keramika a vlákna, čo vedie k obmedzenej výkonnosti pri zlepšovaní sily, tvrdosti a tepelnej vodivosti s inakourstvom s iným, čo je inak, s inou kompitibilnou s inou kompitibilnou pomocou inak, s inou kompitibilnou s inou kompitibilnou pomocou inak, s inou kompitibilnou s inou kompitibilnou pomocou inak s IT inak s inou kompitibilnou pomocou inak robí inú kompitibilnú s inou kompitibilnou pomocou Polyméry . Povrch sa musí ošetriť pred modifikáciou alebo niektoré konkrétne komponenty je potrebné pridať počas procesu modifikácie, aby sa zlepšila kompatibilita .
3. Modifikácia výplne
Plnenie modifikovaného PTFE je jednoduchá a efektívna metóda . Pridanie výplne a prísady môžu významne vylepšiť mechanické vlastnosti PTFE, najmä creep a opotrebenie ., ktoré sú bežne používané výplne, zahŕňajú sklenené vlákno, uhlíkové vlákna, grafické, molybdénové disulfid, bronzové, oceľ, atď. .}}}}}}}}}}}
Graphit je dobré solídne mazivo . plniaci grafit v PTFE môže nielen výrazne znížiť opotrebenie kompozitov PTFE, ale tiež zlepšiť tepelnú vodivosť a zlú kompresnú tekutinu PTFE .
Molybdén disulfid (MOS2) má nižší koeficient trenia ako grafit a má stabilný charakter, takže sa bežne používa {{{}}, cena MOS2 je však veľmi vysoká . Výkonnosť disulfidu Tungsten} a WS2 a WS2 a WS2 a WS2 a WS2 a WS2 a WS2 a WS2 a WS2} { Zlepšite stabilitu trenia a odolnosť proti opotrebovaniu kompozitných materiálov pri zlepšovaní mechanických vlastností . V porovnaní s Pure PTFE, trenie stabilita výplne WS2 sa môže vylepšiť asi o 33 . 3% . Ak sa použije kompozitná výplň, môže byť odolnosť voči opotrebovaniu vylepšená o 2,3% v porovnaní s jediným výkladom.
Uhlíkové vlákniny (CF) majú vysokú špecifickú pevnosť, vysoký modul, nízku hustotu, vynikajúcu odolnosť proti opotrebovaniu a vlastnosti tečenia . uhlíkové vlákno je nevyhnutné na zníženie tečenia, zvyšovanie tvrdosti, zvyšovanie flexibility a modulu kompresie . Polytetrafluóretylén zmiešané s uhlíkovými zlúčeninami má vysokú thermálnu expresiu a nízku expanziu terami. Koeficient . uhlíkové vlákno je inertné na silné alkalické a hydrofluorické kyseliny (sklenená vláknina môže tolerovať tieto dve kyseliny) . Tieto časti sú veľmi vhodné na výrobu automobilových častí, ako napríklad tlmičky nárazov .}}}}}}
GF bol vždy uprednostňovaný pri výrobe priemyselných trecích materiálov z dôvodu vysokej sily, vysokého modulu a relatívne nízkej ceny a je širšie používaný ako CF v oblasti vyplnenia a modifikácie polyméru .
DRASSION TITANATE FUSKER (PTW) má oveľa lepšie mechanické vlastnosti ako bežne používané GF, CF atď. Vlastnosť pri obetovaní iného pri modifikácii GF a CF a má stabilné chemické vlastnosti, dobrú tepelnú izoláciu a opotrebenie {. Aj keď je účinok plnenie a modifikácie PTW lepší ako GF a CF, kompatibilita medzi PTW a maticovým materiálom je potrebné ďalej zlepšiť.
PTFE naplnená bronzom, táto zlúčenina má vynikajúcu tepelnú vodivosť a elektrickú vodivosť, vďaka čomu je veľmi vhodná pre aplikácie s extrémnym zaťažením a teplotami .
IV . Zhrnutie PTFE
PTFE has excellent comprehensive properties and is the most widely used variety among fluoroplastics, playing an increasingly important role. With the advancement of science and technology, pure PTFE can no longer meet market demand, so it has become an inevitable trend to modify PTFE, mainly surface modification, blending modification and filling modification. At present, China has become a major producer of PTFE, a v podstate zvládol metódy formovania a spracovania modifikovaného PTFE . v porovnaní so zahraničnými krajinami, preto je potrebné ďalej študovať výskum, spracovanie a aplikácia modifikovaného PTFE a mechanizmus produktu v rôznych pracovných podmienkach .}}}}}}
