Politetrafluoretilenas (teflonas arba PTFE) pasižymi puikiu cheminiu stabilumu, atsparumu korozijai, sandarumu, dideliu tepimu ir nelipniumu, elektros izoliacija ir gera senėjimo ištverme. Daugiausia naudojami korozijai atspariuose vamzdžiuose, talpyklose, siurbliuose, vožtuvuose, radaruose, aukšto dažnio ryšio įrangoje, radijo įrangoje ir kt., kurioms keliami aukšti eksploataciniai reikalavimai.
Medžiagos savybės
Tankis 2,2 g/cm3
Youngo modulis 0.5 Gpa
Takumo stipris 23 MPa
Lydymosi temperatūra ~327 laipsniai
Politetrafluoretilenas [PTFE, F4] šiandien yra viena iš korozijai atsparių medžiagų pasaulyje, todėl žinomas kaip „plastikų karalius“. Jis ilgą laiką gali būti naudojamas bet kokioje cheminėje terpėje, o jo gamyba išsprendė daug problemų mano šalies chemijos pramonėje, naftos, farmacijos ir kitose srityse. PTFE sandarikliai, tarpikliai ir tarpikliai. PTFE sandarikliai, tarpikliai ir tarpikliai yra suformuoti iš suspensijos polimerizuotos PTFE dervos. Palyginti su kitais plastikais, PTFE turi puikų atsparumą cheminei korozijai ir atsparumą temperatūrai. Jis buvo plačiai naudojamas kaip sandarinimo ir užpildymo medžiaga. PTFE yra tetrafluoretileno polimeras. Angliška santrumpa yra PTFE. Prekybos pavadinimas yra "Teflon". Žinomas kaip „plastiko karalius“. Pagrindinė politetrafluoretileno struktūra yra. – CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Politetrafluoretilenas plačiai naudojamas įvairiose srityse, kurioms reikalingas atsparumas rūgštims, šarmams ir organiniams tirpikliams. Žmonėms jis nėra toksiškas, tačiau perfluoroktanoatas (PFOA), viena iš gamybos procese naudojamų žaliavų, laikomas potencialiai kancerogeniniu.
Politetrafluoretilenas (teflonas arba PTFE), paprastai žinomas kaip „plastikų karalius“, turi kinų prekių pavadinimus, tokius kaip „teflonas“, „teflonas“, „teflonas“, „teflonas“ ir kt. Tai polimerinis junginys, pagamintas iš tetrafluoretileno ir pasižymi puikiu cheminiu stabilumu, atsparumu korozijai, sandarumu, dideliu tepimu ir nelipnumu, elektros izoliacija ir gera senėjimo ištverme. Jis gali veikti ilgą laiką esant temperatūrai nuo +250 laipsnio iki -180 laipsnio. Išskyrus išlydytą metalo natrį ir skystą fluorą, jis yra atsparus visoms kitoms cheminėms medžiagoms ir nesikeičia verdant aqua regia.
Naudojamas kaip inžinerinis plastikas, iš jo galima pagaminti PTFE vamzdžius, strypus, juosteles, plokštes, plėveles ir kt. Paprastai naudojamas korozijai atspariuose vamzdžiuose, talpyklose, siurbliuose, vožtuvuose, radaruose, aukšto dažnio ryšio įrangoje, radijo įrangoje, ir tt, kurioms reikalingas didelis našumas. Dispersija gali būti naudojama kaip izoliuojantis įvairių medžiagų impregnavimo skystis ir kaip antikorozinė danga ant metalo, stiklo, keramikos paviršių. Įvairių tipų antikoroziniuose vamzdynų flanšų sandarikliuose plačiai naudojami įvairūs PTFE žiedai, PTFE tarpikliai, PTFE sandarikliai ir kt. Be to, jis taip pat gali būti naudojamas verpti politetrafluoretileno pluoštą - fluorononą (užsienio prekės pavadinimas yra teflonas).
Šiuo metu įvairių tipų PTFE gaminiai vaidina lemiamą vaidmenį nacionalinėse ekonomikos srityse, tokiose kaip chemijos pramonė, mašinos, elektronika, elektros prietaisai, karinė pramonė, aviacija, aplinkos apsauga ir tiltai.
Politetrafluoretileno (PTFE) naudojimo sąlygos pramonės chemijos, naftos chemijos, naftos perdirbimo, chloro šarmų, rūgščių gamybos, fosfatų trąšų, vaistų, pesticidų, cheminio pluošto, dažymo, koksavimo, dujų, organinės sintezės, spalvotųjų metalų lydymo, plieno, atominės energijos ir didelio grynumo produktų gamyba (pavyzdžiui, jonų membraninė elektrolizė), klampių medžiagų transportavimas ir eksploatavimas, maisto, gėrimų ir kiti perdirbimo ir gamybos skyriai, kuriems taikomi itin griežti higienos reikalavimai.
Vidutinė fluoro rūgštis, fosforo rūgštis, sieros rūgštis, azoto rūgštis, druskos rūgštis, įvairios organinės rūgštys, organiniai tirpikliai, stiprūs oksidatoriai ir kitos labai ėsdinančios cheminės terpės.
Temperatūra -20~250 laipsnių, leidžianti staigiai vėsinti ir šildyti arba pakaitomis karšta ir šalta. -20-250 laipsnis (-4-+482 laipsnis F)
Slėgis -0.1-6.4Mpa (Visas vakuumas iki 64kgf/cm2) -0.1-6.4Mpa (Visas vakuumas iki 64kgf/cm2) Atsparumas aukštai temperatūrai – darbinė temperatūra pasiekia 250 laipsnių.
Atsparumas žemai temperatūrai – turi gerą mechaninį atsparumą; net jei temperatūra nukrenta iki -196 laipsnio, ji gali išlaikyti 5 % pailgėjimą. Atsparumas korozijai – inertiškas daugumai cheminių medžiagų ir tirpiklių, atsparus stiprioms rūgštims ir šarmams, vandeniui ir įvairiems organiniams tirpikliams. Atsparus oro sąlygoms – sensta plastikai. Didelis tepimas – turi mažiausią trinties koeficientą tarp kietųjų medžiagų.
Nelipnus – yra mažiausias paviršiaus įtempimas kietoje medžiagoje ir prie nieko nelimpa.
Netoksiškas – fiziologiškai inertiškas, ilgalaikis implantavimas organizme kaip dirbtinės kraujagyslės ir organai be nepageidaujamų reakcijų.
Santykinė politetrafluoretileno molekulinė masė yra gana didelė, svyruoja nuo šimtų tūkstančių iki daugiau nei 10 milijonų ir paprastai milijonų (polimerizacijos laipsnis yra maždaug 104, o polietileno - tik 103). Paprastai kristališkumas yra nuo 90 iki 95%, o lydymosi temperatūra yra nuo 327 iki 342 laipsnių. CF2 vienetai politetrafluoretileno molekulėje yra išdėstyti zigzago forma. Kadangi fluoro atomo spindulys yra šiek tiek didesnis nei vandenilio, gretimi CF2 vienetai negali būti visiškai kryžmiškai orientuoti, bet sudaro spiralinę susuktą grandinę, kurią beveik dengia fluoro atomai. ant visos polimerinės grandinės paviršiaus. Ši molekulinė struktūra paaiškina įvairias PTFE savybes. Kai temperatūra žemesnė nei 19 laipsnių, susidaro 13/6 spiralė; esant 19 laipsnių, įvyksta fazės pokytis, ir molekulės šiek tiek išsivynioja, sudarydamos 15/7 spiralę.
Nors perfluorangliavandenilių anglies-anglies jungtims ir anglies-fluoro jungtims suskaidyti reikia atitinkamai 346,94 ir 484,88 kJ/mol energijos sugerties, politetrafluoretileno depolimerizacijai, kad susidarytų 1 molis tetrafluoretileno, reikia tik 171,38 kJ energijos. Todėl krekingo aukštoje temperatūroje metu politetrafluoretilenas daugiausia depolimerizuojamas į tetrafluoretileną. Politetrafluoretileno svorio metimo greitis (%) 260, 370 ir 420 laipsnių kampu yra atitinkamai 1 × 10-4, 4 × 10-3 ir 9 × 10-2 per valandą. Galima pastebėti, kad PTFE gali būti naudojamas ilgą laiką 260 laipsnių kampu. Kadangi krekingo aukštoje temperatūroje metu taip pat susidaro labai toksiški šalutiniai produktai, tokie kaip fluorofosgenas ir perfluorizobutilenas, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas saugai ir apsaugoti nuo politetrafluoretileno sąlyčio su atvira liepsna.
Mechaninės savybės Jo trinties koeficientas itin mažas, tik 1/5 polietileno, kuris yra svarbi perfluorangliavandenilio paviršiaus savybė. Ir kadangi tarpmolekulinė jėga tarp fluoro ir anglies grandinių yra labai maža, politetrafluoretilenas yra nelipnus.
Jis netirpsta 250 laipsnių temperatūroje ir netampa trapus esant itin žemai -260 laipsnių temperatūrai. PTFE yra itin lygus, net ledas su juo neprilygsta; jo izoliacinės savybės ypač geros, pakanka laikraščio storio plėvelės, kad atlaikytų aukštą 1500 V įtampą.
PTFE išlaiko puikias mechanines savybes plačiame temperatūrų diapazone nuo -196 iki 260 laipsnių. Viena iš perfluorangliavandenių polimerų savybių yra ta, kad žemoje temperatūroje jie nėra trapūs.
Cheminis atsparumas ir atsparumas oro sąlygoms Išskyrus išlydytus šarminius metalus, PTFE beveik nerūdija jokios cheminės medžiagos. Pavyzdžiui, verdant koncentruotoje sieros rūgštyje, azoto rūgštyje, druskos rūgštyje ar net „aqua regia“ vandenyje, jo svoris ir eksploatacinės savybės nesikeičia. Jis taip pat beveik netirpsta visuose tirpikliuose ir tik šiek tiek tirpsta visuose alkanuose, kurių temperatūra viršija 300 laipsnių (apie 0,1 g/100 g). PTFE nesugeria drėgmės, yra nedegus, itin atsparus deguoniui ir ultravioletiniams spinduliams, todėl pasižymi puikiu atsparumu oro sąlygoms. Elektrinės savybės PTFE turi mažą dielektrinę konstantą ir dielektrinius nuostolius plačiame dažnių diapazone, turi didelę skilimo įtampą, tūrio savitumą ir lanko varžą.
Atsparumas spinduliuotei: politetrafluoretileno atsparumas spinduliuotei yra menkas (104 rad). Po didelės energijos spinduliuotės jis suyra, o polimero elektrinės ir mechaninės savybės žymiai sumažėja.
Polimerizacija Politetrafluoretilenas gaunamas polimerizuojant tetrafluoretileną laisvaisiais radikalais. Pramoninės polimerizacijos reakcijos atliekamos maišant, esant dideliam vandens kiekiui, siekiant išsklaidyti reakcijos šilumą ir palengvinti temperatūros kontrolę. Polimerizacija paprastai atliekama 40–80 laipsnių temperatūroje ir slėgyje nuo 3 iki 26 kgf/cm2. Neorganiniai persulfatai ir organiniai peroksidai gali būti naudojami kaip iniciatoriai arba gali būti naudojama redokso inicijavimo sistema. Kiekvienas tetrafluoretileno molis polimerizacijos metu išskiria 171,38 kJ šilumą. Dispersinei polimerizacijai reikia pridėti perfluorintų paviršinio aktyvumo medžiagų, tokių kaip perfluoroktano rūgštis arba jos druskos.
Taikymas PTFE gali būti formuojamas suspaudimo arba ekstruzijos būdu; iš jo taip pat gali būti pagamintos vandeninės dispersijos, skirtos dengimui, impregnavimui arba pluošto gamybai. PTFE plačiai naudojamas kaip aukštai ir žemai temperatūrai atsparios, korozijai atsparios medžiagos, izoliacinės medžiagos, nepridegančios dangos ir kt. atominės energijos, aviacijos, elektronikos, elektros, chemijos pramonėje, mašinose, prietaisuose, skaitikliuose, statybose, tekstilėje, maisto pramonėje ir kt. kitose pramonės šakose.
Atsparumas atmosferos senėjimui: atsparumas radiacijai ir mažas pralaidumas: paviršius ir eksploatacinės savybės išlieka nepakitę po ilgalaikio poveikio atmosferoje. Nedegumas: deguonies ribojimo indeksas yra mažesnis nei 90.
Atsparumas rūgštims ir šarmams: netirpi stipriose rūgštyse, stipriuose šarmuose ir organiniuose tirpikliuose. Atsparumas oksidacijai: Atsparus stiprių oksidatorių sukeliamai korozijai. Rūgštingumas ir šarmingumas: neutralus.
PTFE yra mechaniškai minkštas. Turi labai mažą paviršiaus energiją.
Politetrafluoretilenas (F4, PTFE) pasižymi puikiomis eksploatacinėmis savybėmis: atsparumas aukštai temperatūrai – ilgalaikio naudojimo temperatūra 200–260 laipsnių, atsparumas žemai temperatūrai – vis dar minkštas -100 laipsnių temperatūroje; atsparumas korozijai – atsparus aqua regia ir visiems organiniams tirpikliams; Atsparumas oro sąlygoms – ilgiausias plastiko senėjimo laikas; didelis tepimas - turi mažiausią trinties koeficientą plastikuose (0,04); nelipnus – turi mažiausią paviršiaus įtempimą kietose medžiagose, prie nieko neprilipus; netoksiškas – turi fiziologinį inertiškumą; puikios elektrinės savybės, tai ideali C klasės izoliacinė medžiaga.
Paskirtis: PTFE medžiaga plačiai naudojama svarbiuose sektoriuose, tokiuose kaip krašto apsaugos pramonė, atominė energija, nafta, radijas, elektros mašinos, chemijos pramonė ir kt. Produktai: PTFE strypai, vamzdžiai, plokštės, tekančios plokštės. PTFE yra tetrafluoretileno polimeras. Angliška santrumpa yra PTFE. Struktūrinė formulė yra. Jis buvo aptiktas XX amžiaus trečiojo dešimtmečio pabaigoje, o pramoninei gamybai pradėtas gaminti 1940-aisiais.
Savybės: santykinė politetrafluoretileno molekulinė masė yra gana didelė, svyruoja nuo šimtų tūkstančių iki daugiau nei 10 milijonų ir paprastai milijonų (polimerizacijos laipsnis yra maždaug 104, o polietileno - tik 103). Paprastai kristališkumas yra nuo 90 iki 95%, o lydymosi temperatūra yra nuo 327 iki 342 laipsnių. CF2 vienetai politetrafluoretileno molekulėje yra išdėstyti zigzago forma. Kadangi fluoro atomo spindulys yra šiek tiek didesnis nei vandenilio, gretimi CF2 vienetai negali būti visiškai kryžmiškai orientuoti, bet sudaro spiralinę susuktą grandinę, kurią beveik dengia fluoro atomai. ant visos polimerinės grandinės paviršiaus. Ši molekulinė struktūra paaiškina įvairias PTFE savybes. Kai temperatūra žemesnė nei 19 laipsnių, susidaro 13/6 spiralė; esant 19 laipsnių, įvyksta fazės pokytis, ir molekulės šiek tiek išsivynioja, sudarydamos 15/7 spiralę.
Nors perfluorangliavandenilių anglies-anglies jungtims ir anglies-fluoro jungtims suskaidyti reikia atitinkamai 346,94 ir 484,88 kJ/mol energijos sugerties, politetrafluoretileno depolimerizacijai, kad susidarytų 1 molis tetrafluoretileno, reikia tik 171,38 kJ energijos. Todėl krekingo aukštoje temperatūroje metu politetrafluoretilenas daugiausia depolimerizuojamas į tetrafluoretileną. Politetrafluoretileno svorio metimo greitis (%) 260, 370 ir 420 laipsnių kampu yra atitinkamai 1 × 10-4, 4 × 10-3 ir 9 × 10-2 per valandą. Galima pastebėti, kad PTFE gali būti naudojamas ilgą laiką 260 laipsnių kampu. Kadangi krekingo aukštoje temperatūroje metu taip pat susidaro labai toksiški šalutiniai produktai, tokie kaip fluorofosgenas ir perfluorizobutilenas, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas saugai ir apsaugoti nuo politetrafluoretileno sąlyčio su atvira liepsna. Mechaninės savybės Jo trinties koeficientas itin mažas, tik 1/5 polietileno, kuris yra svarbi perfluorangliavandenilio paviršiaus savybė. Ir kadangi tarpmolekulinė jėga tarp fluoro ir anglies grandinių yra labai maža, politetrafluoretilenas yra nelipnus.
PTFE išlaiko puikias mechanines savybes plačiame temperatūrų diapazone nuo -196 iki 260 laipsnių. Viena iš perfluorangliavandenių polimerų savybių yra ta, kad žemoje temperatūroje jie nėra trapūs.
Cheminis atsparumas ir atsparumas oro sąlygoms Išskyrus išlydytus šarminius metalus, PTFE beveik nerūdija jokios cheminės medžiagos. Pavyzdžiui, verdant koncentruotoje sieros rūgštyje, azoto rūgštyje, druskos rūgštyje ar net „aqua regia“ vandenyje, jo svoris ir eksploatacinės savybės nesikeičia. Jis taip pat beveik netirpsta visuose tirpikliuose ir tik šiek tiek tirpsta visuose alkanuose, kurių temperatūra viršija 300 laipsnių (apie 0,1 g/100 g). PTFE nesugeria drėgmės, yra nedegus, itin atsparus deguoniui ir ultravioletiniams spinduliams, todėl pasižymi puikiu atsparumu oro sąlygoms. Elektrinės savybės PTFE turi mažą dielektrinę konstantą ir dielektrinius nuostolius plačiame dažnių diapazone, turi didelę skilimo įtampą, tūrio savitumą ir lanko varžą.
Atsparumas spinduliuotei: politetrafluoretileno atsparumas spinduliuotei yra menkas (104 rad). Po didelės energijos spinduliuotės jis suyra, o polimero elektrinės ir mechaninės savybės žymiai sumažėja.
Polimerizacija Politetrafluoretilenas gaunamas polimerizuojant tetrafluoretileną laisvaisiais radikalais. Pramoninės polimerizacijos reakcijos atliekamos maišant, esant dideliam vandens kiekiui, siekiant išsklaidyti reakcijos šilumą ir palengvinti temperatūros kontrolę. Polimerizacija paprastai atliekama 40–80 laipsnių temperatūroje ir slėgyje nuo 3 iki 26 kgf/cm2. Neorganiniai persulfatai ir organiniai peroksidai gali būti naudojami kaip iniciatoriai arba gali būti naudojama redokso inicijavimo sistema. Kiekvienas tetrafluoretileno molis polimerizacijos metu išskiria 171,38 kJ šilumą. Dispersinei polimerizacijai reikia pridėti perfluorintų paviršinio aktyvumo medžiagų, tokių kaip perfluoroktano rūgštis arba jos druskos. Plėtimo koeficientas (25–250 laipsnių) 10–12×10-5/laipsnis .
