Politetrafluoretilēnam (teflonam vai PTFE) ir lieliska ķīmiskā stabilitāte, izturība pret koroziju, blīvējums, augsta eļļošana un nelipīgums, elektriskā izolācija un laba pretnovecošanās izturība. Galvenokārt izmanto korozijizturīgās caurulēs, konteineros, sūkņos, vārstos, radaros, augstfrekvences sakaru iekārtās, radioiekārtās utt. ar augstām veiktspējas prasībām.
Materiāla īpašības
Blīvums 2,2 g/cm3
Janga modulis 0,5 Gpa
Teces izturība 23 MPa
Kušanas temperatūra ~327 grādi
Politetrafluoretilēns [PTFE, F4] mūsdienās ir viens no korozijizturīgākajiem materiāliem pasaulē, tāpēc to dēvē par "plastmasas karali". To var izmantot jebkurā ķīmiskajā vidē ilgu laiku, un tā ražošana ir atrisinājusi daudzas problēmas manas valsts ķīmiskajā rūpniecībā, naftas, farmācijas un citās jomās. PTFE blīves, blīves un blīves. PTFE blīves, blīves un blīves ir veidotas no suspensijas polimerizētiem PTFE sveķiem. Salīdzinot ar citām plastmasām, PTFE ir lieliska ķīmiskā izturība pret koroziju un temperatūras izturība. Tas ir plaši izmantots kā blīvējuma materiāls un pildījuma materiāls. PTFE ir tetrafluoretilēna polimērs. Angļu valodas saīsinājums ir PTFE. Tirdzniecības nosaukums ir "Teflons". Pazīstams kā "plastmasas karalis". Politetrafluoretilēna pamatstruktūra ir. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Politetrafluoretilēnu plaši izmanto dažādos lietojumos, kuriem nepieciešama izturība pret skābēm, sārmiem un organiskajiem šķīdinātājiem. Tas nav toksisks cilvēkiem, bet perfluoroktanoāts (PFOA), kas ir viena no ražošanas procesā izmantotajām izejvielām, tiek uzskatīts par potenciāli kancerogēnu.
Politetrafluoretilēnam (teflonam vai PTFE), ko parasti sauc par "plastmasas karali", ir ķīniešu tirdzniecības nosaukumi, piemēram, "teflons", "teflon", "teflon", "teflon" utt. Tas ir polimēru savienojums, kas izgatavots no tetrafluoretilēna un ir lieliska ķīmiskā stabilitāte, izturība pret koroziju, blīvējums, augsta eļļošana un nelipīgums, elektriskā izolācija un laba pretnovecošanās izturība. Tas var darboties ilgu laiku temperatūrā no +250 grādiem līdz -180 grādiem. Izņemot izkausētu metālu nātriju un šķidro fluoru, tas ir izturīgs pret visām pārējām ķīmiskajām vielām un nemainās, vārot ūdeņos.
To izmanto kā inženiertehnisko plastmasu, no tā var izgatavot PTFE caurules, stieņus, sloksnes, plāksnes, plēves utt. To parasti izmanto korozijizturīgās caurulēs, konteineros, sūkņos, vārstos, radaros, augstfrekvences sakaru iekārtās, radioiekārtās, utt., kas prasa augstu veiktspēju. Dispersiju var izmantot kā izolējošu impregnēšanas šķidrumu dažādiem materiāliem un kā pretkorozijas pārklājumu uz metāla, stikla un keramikas virsmām. Dažādu veidu pretkorozijas cauruļvadu atloku blīvējumos plaši izmanto dažādus PTFE gredzenus, PTFE blīves, PTFE iepakojumus utt. Turklāt to var izmantot arī politetrafluoretilēna šķiedras - fluoronona (ārzemju tirdzniecības nosaukums ir teflons) vērpšanai.
Pašlaik dažāda veida PTFE izstrādājumiem ir bijusi izšķiroša loma valsts ekonomikas jomās, piemēram, ķīmiskajā rūpniecībā, mašīnbūvē, elektronikā, elektroierīcēs, militārajā rūpniecībā, aviācijā, vides aizsardzībā un tiltos.
Politetrafluoretilēna (PTFE) lietošanas nosacījumi rūpniecībā ķīmija, naftas ķīmija, naftas pārstrāde, hlora sārmi, skābju ražošana, fosfātu mēslojums, farmaceitiskie līdzekļi, pesticīdi, ķīmiskā šķiedra, krāsošana, koksēšana, gāze, organiskā sintēze, krāsaino metālu kausēšana, tērauds, atomenerģija un augstas tīrības pakāpes produktu ražošana (piemēram, jonu membrānas elektrolīze), viskozu materiālu transportēšana un ekspluatācija, pārtikas, dzērienu un citas pārstrādes un ražošanas nodaļas ar ļoti stingrām higiēnas prasībām.
Vidēja fluorūdeņražskābe, fosforskābe, sērskābe, slāpekļskābe, sālsskābe, dažādas organiskās skābes, organiskie šķīdinātāji, spēcīgi oksidētāji un citi ļoti kodīgi ķīmiski līdzekļi.
Temperatūra -20~250 grādi, kas ļauj pēkšņu dzesēšanu un sildīšanu vai pārmaiņus karstu un aukstu darbību. -20-250 grāds (-4-+482 grāds F)
Spiediens -0.1-6.4Mpa (Pilns vakuums līdz 64kgf/cm2) -0.1-6.4Mpa (Pilns vakuums līdz 64kgf/cm2) Augsta temperatūras izturība — darba temperatūra sasniedz 250 grādus.
Izturība pret zemu temperatūru - ir laba mehāniskā izturība; pat ja temperatūra pazeminās līdz -196 grādiem, tā var saglabāt 5% pagarinājumu. Izturība pret koroziju - inerta pret lielāko daļu ķīmisko vielu un šķīdinātāju, izturīga pret stiprām skābēm un sārmiem, ūdeni un dažādiem organiskiem šķīdinātājiem. Izturīgs pret laikapstākļiem — piemīt plastmasas novecošanās mūžs. Augsta eļļošana - tai ir viszemākais berzes koeficients starp cietajiem materiāliem.
Nepiedegošs - ir mazākais virsmas spraigums cietā materiālā un nelīp ne pie kā.
Netoksisks – fizioloģiski inerta, ilgstoša implantācija organismā kā mākslīgie asinsvadi un orgāni bez nevēlamām reakcijām.
Politetrafluoretilēna relatīvā molekulmasa ir salīdzinoši liela, sākot no simtiem tūkstošu līdz vairāk nekā 10 miljoniem un parasti miljoniem (polimerizācijas pakāpe ir aptuveni 104, savukārt polietilēnam ir tikai 103). Parasti kristāliskums ir no 90 līdz 95%, un kušanas temperatūra ir no 327 līdz 342 grādiem. CF2 vienības politetrafluoretilēna molekulā ir sakārtotas zigzaga formā. Tā kā fluora atoma rādiuss ir nedaudz lielāks par ūdeņraža rādiusu, blakus esošās CF2 vienības nevar būt pilnībā trans-krustorientētas, bet veido spirālveida savītu ķēdi, kuru gandrīz sedz fluora atomi. uz visas polimēra ķēdes virsmas. Šī molekulārā struktūra izskaidro PTFE dažādās īpašības. Kad temperatūra ir zemāka par 19 grādiem, veidojas 13/6 spirāle; 19 grādos notiek fāzes maiņa, un molekulas nedaudz atritinās, veidojot 15/7 spirāli.
Lai gan oglekļa-oglekļa saišu un oglekļa-fluora saišu šķelšanai perfluorogļūdeņražos nepieciešama enerģijas absorbcija attiecīgi 346,94 un 484,88 kJ/mol, politetrafluoretilēna depolimerizācijai, lai iegūtu 1 molu tetrafluoretilēna, ir nepieciešams tikai 171,38 kJ enerģijas. Tāpēc augstas temperatūras krekinga laikā politetrafluoretilēns galvenokārt tiek depolimerizēts tetrafluoretilēnā. Politetrafluoretilēna svara zuduma rādītāji (%) pie 260, 370 un 420 grādiem ir attiecīgi 1 × 10-4, 4 × 10-3 un 9 × 10-2 stundā. Var redzēt, ka PTFE var izmantot ilgu laiku pie 260 grādiem. Tā kā augstas temperatūras krekinga laikā rodas arī ļoti toksiski blakusprodukti, piemēram, fluorfosgēns un perfluorizobutilēns, īpaša uzmanība jāpievērš drošības aizsardzībai un politetrafluoretilēna saskares ar atklātu liesmu novēršanu.
Mehāniskās īpašības Tā berzes koeficients ir ārkārtīgi mazs, tikai 1/5 no polietilēna, kas ir svarīga perfluoroglekļa virsmas īpašība. Un tā kā starpmolekulārais spēks starp fluora un oglekļa ķēdēm ir ārkārtīgi zems, politetrafluoretilēns nav lipīgs.
Tas nekūst 250 grādu temperatūrā un nekļūst trausls ļoti zemā temperatūrā -260 grādi. PTFE ir ļoti gluds, pat ledus ar to nevar salīdzināt; tās izolācijas īpašības ir īpaši labas, pietiek ar avīzes biezumu, lai izturētu 1500 V augstu spriegumu.
PTFE saglabā lieliskas mehāniskās īpašības plašā temperatūras diapazonā no -196 līdz 260 grādiem. Viena no perfluoroglekļa polimēru īpašībām ir tā, ka tie nav trausli zemā temperatūrā.
Ķīmiskā izturība un izturība pret laikapstākļiem Izņemot kausētos sārmu metālus, PTFE gandrīz nerūsē nekādi ķīmiskie aģenti. Piemēram, vārot koncentrētā sērskābē, slāpekļskābē, sālsskābē vai pat ūdeņos, tā svars un veiktspēja nemainās. Tas arī gandrīz nešķīst visos šķīdinātājos un tikai nedaudz šķīst visos alkānos virs 300 grādiem (apmēram 0,1 g/100 g). PTFE neuzsūc mitrumu, nav uzliesmojošs un ir ārkārtīgi izturīgs pret skābekli un ultravioletajiem stariem, tāpēc tam ir lieliska laika apstākļu izturība. Elektriskās īpašības PTFE ir zema dielektriskā konstante un dielektriskie zudumi plašā frekvenču diapazonā, kā arī augsts pārrāvuma spriegums, tilpuma pretestība un loka pretestība.
Radiācijas izturība: politetrafluoretilēna starojuma pretestība ir slikta (104 rad). Tas noārdās pēc tam, kad tiek pakļauts lielas enerģijas starojumam, un ievērojami samazinās polimēra elektriskās un mehāniskās īpašības.
Polimerizācija Politetrafluoretilēnu iegūst tetrafluoretilēna brīvo radikāļu polimerizācijā. Rūpnieciskās polimerizācijas reakcijas tiek veiktas, maisot liela ūdens daudzuma klātbūtnē, lai izkliedētu reakcijas siltumu un atvieglotu temperatūras kontroli. Polimerizāciju parasti veic 40 līdz 80 grādu temperatūrā un spiedienā no 3 līdz 26 kgf/cm2. Kā iniciatorus var izmantot neorganiskos persulfātus un organiskos peroksīdus, vai arī var izmantot redoks-iniciācijas sistēmu. Katrs tetrafluoretilēna mols polimerizācijas laikā izdala 171,38 kJ siltumu. Dispersijas polimerizācijai ir jāpievieno perfluorētas virsmaktīvās vielas, piemēram, perfluoroktānskābe vai tās sāļi.
Pielietojums PTFE var veidot ar kompresiju vai ekstrūzijas palīdzību; to var izgatavot arī ūdens dispersijās pārklāšanai, impregnēšanai vai šķiedru ražošanai. PTFE plaši izmanto kā augstas un zemas temperatūras izturīgus, pret koroziju izturīgus materiālus, izolācijas materiālus, pretpiedeguma pārklājumus utt. atomenerģētikā, aviācijā, elektronikā, elektriskajā, ķīmiskajā rūpniecībā, mašīnās, instrumentos, skaitītājos, celtniecībā, tekstilrūpniecībā, pārtikā un citas nozares.
Izturība pret atmosfēras novecošanos: starojuma izturība un zema caurlaidība: virsma un veiktspēja paliek nemainīga pēc ilgstošas atmosfēras iedarbības. Neuzliesmojamība: Skābekļa ierobežošanas indekss ir zem 90.
Izturība pret skābēm un sārmiem: nešķīst stiprās skābēs, stipros sārmos un organiskajos šķīdinātājos. Oksidācijas izturība: izturīgs pret spēcīgu oksidētāju izraisītu koroziju. Skābums un sārmainība: neitrāls.
PTFE ir mehāniski mīksts. Tam ir ļoti zema virsmas enerģija.
Politetrafluoretilēnam (F4, PTFE) ir virkne izcilu veiktspējas īpašību: augsta temperatūras izturība - ilgstošas lietošanas temperatūra 200 ~ 260 grādi, izturība pret zemu temperatūru - joprojām mīksta pie -100 grādiem; izturība pret koroziju - izturīgs pret aqua regia un visiem organiskajiem šķīdinātājiem; Izturība pret laikapstākļiem – ilgākais novecošanās mūžs plastmasā; augsta eļļošana - tai ir mazākais berzes koeficients plastmasā (0,04); nepiedegošs - tam ir mazākais virsmas spraigums cietos materiālos, ne pie kā nelīpoties; netoksisks - piemīt fizioloģiska inerce; izcilas elektriskās īpašības, tas ir ideāls C klases izolācijas materiāls.
Mērķis: PTFE materiāls tiek plaši izmantots tādās svarīgās nozarēs kā valsts aizsardzības rūpniecība, atomenerģija, nafta, radio, elektriskās iekārtas, ķīmiskā rūpniecība uc Produkti: PTFE stieņi, caurules, plāksnes, virpotas plāksnes. PTFE ir tetrafluoretilēna polimērs. Angļu valodas saīsinājums ir PTFE. Strukturālā formula ir. Tas tika atklāts 1930. gadu beigās un nodots rūpnieciskajā ražošanā 1940. gados.
Īpašības: Politetrafluoretilēna relatīvā molekulmasa ir salīdzinoši liela, sākot no simtiem tūkstošu līdz vairāk nekā 10 miljoniem un parasti miljoniem (polimerizācijas pakāpe ir aptuveni 104, savukārt polietilēnam ir tikai 103). Parasti kristāliskums ir no 90 līdz 95%, un kušanas temperatūra ir no 327 līdz 342 grādiem. CF2 vienības politetrafluoretilēna molekulā ir sakārtotas zigzaga formā. Tā kā fluora atoma rādiuss ir nedaudz lielāks par ūdeņraža rādiusu, blakus esošās CF2 vienības nevar būt pilnībā trans-krustorientētas, bet veido spirālveida savītu ķēdi, kuru gandrīz sedz fluora atomi. uz visas polimēra ķēdes virsmas. Šī molekulārā struktūra izskaidro PTFE dažādās īpašības. Kad temperatūra ir zemāka par 19 grādiem, veidojas 13/6 spirāle; 19 grādos notiek fāzes maiņa, un molekulas nedaudz atritinās, veidojot 15/7 spirāli.
Lai gan oglekļa-oglekļa saišu un oglekļa-fluora saišu šķelšanai perfluorogļūdeņražos nepieciešama enerģijas absorbcija attiecīgi 346,94 un 484,88 kJ/mol, politetrafluoretilēna depolimerizācijai, lai iegūtu 1 molu tetrafluoretilēna, ir nepieciešams tikai 171,38 kJ enerģijas. Tāpēc augstas temperatūras krekinga laikā politetrafluoretilēns galvenokārt tiek depolimerizēts tetrafluoretilēnā. Politetrafluoretilēna svara zuduma rādītāji (%) pie 260, 370 un 420 grādiem ir attiecīgi 1 × 10-4, 4 × 10-3 un 9 × 10-2 stundā. Var redzēt, ka PTFE var izmantot ilgu laiku pie 260 grādiem. Tā kā augstas temperatūras krekinga laikā rodas arī ļoti toksiski blakusprodukti, piemēram, fluorfosgēns un perfluorizobutilēns, īpaša uzmanība jāpievērš drošības aizsardzībai un politetrafluoretilēna saskares ar atklātu liesmu novēršanu. Mehāniskās īpašības Tā berzes koeficients ir ārkārtīgi mazs, tikai 1/5 no polietilēna, kas ir svarīga perfluoroglekļa virsmas īpašība. Un tā kā starpmolekulārais spēks starp fluora un oglekļa ķēdēm ir ārkārtīgi zems, politetrafluoretilēns nav lipīgs.
PTFE saglabā lieliskas mehāniskās īpašības plašā temperatūras diapazonā no -196 līdz 260 grādiem. Viena no perfluoroglekļa polimēru īpašībām ir tā, ka tie nav trausli zemā temperatūrā.
Ķīmiskā izturība un izturība pret laikapstākļiem Izņemot kausētos sārmu metālus, PTFE gandrīz nerūsē nekādi ķīmiskie aģenti. Piemēram, vārot koncentrētā sērskābē, slāpekļskābē, sālsskābē vai pat ūdeņos, tā svars un veiktspēja nemainās. Tas arī gandrīz nešķīst visos šķīdinātājos un tikai nedaudz šķīst visos alkānos virs 300 grādiem (apmēram 0,1 g/100 g). PTFE neuzsūc mitrumu, nav uzliesmojošs un ir ārkārtīgi izturīgs pret skābekli un ultravioletajiem stariem, tāpēc tam ir lieliska laika apstākļu izturība. Elektriskās īpašības PTFE ir zema dielektriskā konstante un dielektriskie zudumi plašā frekvenču diapazonā, kā arī augsts pārrāvuma spriegums, tilpuma pretestība un loka pretestība.
Radiācijas izturība: politetrafluoretilēna starojuma pretestība ir slikta (104 rad). Tas noārdās pēc tam, kad tiek pakļauts lielas enerģijas starojumam, un ievērojami samazinās polimēra elektriskās un mehāniskās īpašības.
Polimerizācija Politetrafluoretilēnu iegūst tetrafluoretilēna brīvo radikāļu polimerizācijā. Rūpnieciskās polimerizācijas reakcijas tiek veiktas, maisot liela ūdens daudzuma klātbūtnē, lai izkliedētu reakcijas siltumu un atvieglotu temperatūras kontroli. Polimerizāciju parasti veic 40 līdz 80 grādu temperatūrā un spiedienā no 3 līdz 26 kgf/cm2. Kā iniciatorus var izmantot neorganiskos persulfātus un organiskos peroksīdus, vai arī var izmantot redoks-iniciācijas sistēmu. Katrs tetrafluoretilēna mols polimerizācijas laikā izdala 171,38 kJ siltumu. Dispersijas polimerizācijai ir jāpievieno perfluorētas virsmaktīvās vielas, piemēram, perfluoroktānskābe vai tās sāļi. Izplešanās koeficients (25–250 grādi) 10–12 × 10-5/grāds .