Polytetrafluorethyleen (Teflon of PTFE) heeft een uitstekende chemische stabiliteit, corrosieweerstand, afdichting, hoge smering en niet-kleverigheid, elektrische isolatie en een goed anti-verouderingsvermogen. Wordt voornamelijk gebruikt in corrosiebestendige leidingen, containers, pompen, kleppen, radars, hoogfrequente communicatieapparatuur, radioapparatuur, enz. met hoge prestatie-eisen.
Materiaal eigenschappen
Dichtheid 2,2 g/cm3
Young's modulus 0.5 Gpa
Vloeigrens 23 MPa
Smeltpunt ~327 graden
Polytetrafluorethyleen [PTFE, F4] is tegenwoordig een van de corrosiebestendige materialen ter wereld en staat daarom bekend als de "King of Plastics". Het kan lange tijd in elk soort chemische media worden gebruikt en de productie ervan heeft veel problemen opgelost in de chemische industrie, de aardolie-, farmaceutische en andere gebieden van mijn land. PTFE-afdichtingen, pakkingen en pakkingen. PTFE-afdichtingen, pakkingen en pakkingen zijn gegoten uit suspensie-gepolymeriseerde PTFE-hars. Vergeleken met andere kunststoffen heeft PTFE een uitstekende chemische corrosieweerstand en temperatuurbestendigheid. Het wordt veel gebruikt als afdichtingsmateriaal en vulmateriaal. PTFE is een polymeer van tetrafluorethyleen. De Engelse afkorting is PTFE. De handelsnaam is "Teflon". Bekend als de "Koning van Plastics". De basisstructuur van polytetrafluorethyleen is. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Polytetrafluorethyleen wordt veel gebruikt in verschillende toepassingen die weerstand vereisen tegen zuren, logen en organische oplosmiddelen. Het is niet giftig voor de mens, maar perfluoroctanoaat (PFOA), een van de grondstoffen die in het productieproces worden gebruikt, wordt als potentieel kankerverwekkend beschouwd.
Polytetrafluorethyleen (Teflon of PTFE), algemeen bekend als de "King of Plastics", heeft Chinese handelsnamen zoals "Teflon", "Teflon", "Teflon", "Teflon", enz. Het is een polymeerverbinding gemaakt van tetrafluorethyleen en heeft uitstekende chemische stabiliteit, corrosieweerstand, afdichting, hoge smering en niet-kleverigheid, elektrische isolatie en goede anti-verouderingsduurzaamheid. Het kan lange tijd werken bij temperaturen van +250 graad tot -180 graad . Met uitzondering van gesmolten metaalnatrium en vloeibare fluor, is het bestand tegen alle andere chemicaliën en verandert het niet als het in koningswater wordt gekookt.
Gebruikt als technische kunststoffen, kan het worden verwerkt tot PTFE-buizen, staven, strips, platen, films, enz. Het wordt over het algemeen gebruikt in corrosiebestendige buizen, containers, pompen, kleppen, radars, hoogfrequente communicatieapparatuur, radioapparatuur, enz. die hoge prestaties vereisen. De dispersie kan worden gebruikt als isolerende impregneervloeistof voor diverse materialen en als corrosiewerende coating op de oppervlakken van metaal, glas en keramiek. Verschillende PTFE-ringen, PTFE-pakkingen, PTFE-pakkingen, enz. Worden veel gebruikt in verschillende soorten corrosiewerende flensafdichtingen voor pijpleidingen. Bovendien kan het ook worden gebruikt voor het spinnen van polytetrafluorethyleenvezels - fluoronon (buitenlandse handelsnaam is Teflon).
Momenteel hebben verschillende soorten PTFE-producten een beslissende rol gespeeld op de nationale economische gebieden, zoals de chemische industrie, machines, elektronica, elektrische apparaten, militaire industrie, lucht- en ruimtevaart, milieubescherming en bruggen.
Polytetrafluorethyleen (PTFE) gebruiksomstandigheden industriële chemicaliën, petrochemie, olieraffinage, chloor-alkali, zuurproductie, fosfaatkunstmest, farmaceutische producten, pesticiden, chemische vezels, verven, cokesvorming, gas, organische synthese, non-ferro smelten, staal, atoomenergie en productie van zeer zuivere producten (zoals elektrolyse van ionenmembraan), transport en bediening van stroperig materiaal, voedsel-, drank- en andere verwerkings- en productieafdelingen met zeer strenge hygiëne-eisen.
Medium Fluorwaterstofzuur, fosforzuur, zwavelzuur, salpeterzuur, zoutzuur, diverse organische zuren, organische oplosmiddelen, sterk oxiderende stoffen en andere zeer corrosieve chemische media.
Temperatuur -20~250 graden, waardoor plotselinge koeling en verwarming mogelijk is, of afwisselend warme en koude werking. -20-250 graad (-4-+482 graad F)
Druk -0.1-6.4Mpa (volledig vacuüm tot 64kgf/cm2) -0.1-6.4Mpa (volledig vacuüm tot 64kgf/cm2) Hoge temperatuurbestendigheid - de bedrijfstemperatuur bereikt 250 graden.
Lage temperatuurbestendigheid - heeft een goede mechanische taaiheid; zelfs als de temperatuur tot -196 graad daalt, kan de rek nog 5% behouden. Corrosiebestendigheid - inert voor de meeste chemicaliën en oplosmiddelen, bestand tegen sterke zuren en logen, water en verschillende organische oplosmiddelen. Weerbestendig - Heeft de verouderingslevensduur van kunststoffen. Hoge smering - heeft de laagste wrijvingscoëfficiënt onder vaste materialen.
Antiaanbaklaag - heeft de kleinste oppervlaktespanning in een massief materiaal en plakt nergens aan.
Niet-toxisch - fysiologisch inerte, langdurige implantatie in het lichaam als kunstmatige bloedvaten en organen zonder bijwerkingen.
Het relatieve molecuulgewicht van polytetrafluorethyleen is relatief groot, variërend van honderdduizenden tot meer dan 10 miljoen, en in het algemeen miljoenen (de polymerisatiegraad ligt in de orde van 104, terwijl polyethyleen slechts 103 is). Over het algemeen is de kristalliniteit 90 tot 95% en de smelttemperatuur 327 tot 342 graden. De CF2-eenheden in het polytetrafluorethyleenmolecuul zijn gerangschikt in een zigzagvorm. Omdat de straal van het fluoratoom iets groter is dan die van waterstof, kunnen de aangrenzende CF2-eenheden niet volledig trans-cross-georiënteerd zijn, maar vormen ze een spiraalvormig gedraaide keten, die bijna wordt bedekt door de fluoratomen. op het oppervlak van de gehele polymeerketen. Deze moleculaire structuur verklaart de verschillende eigenschappen van PTFE. Wanneer de temperatuur lager is dan 19 graden, wordt een 13/6-helix gevormd; bij 19 graden vindt er een faseverandering plaats en ontspannen de moleculen zich enigszins om een 15/7-helix te vormen.
Hoewel de splitsing van koolstof-koolstofbindingen en koolstof-fluorbindingen in perfluorkoolstoffen een energieabsorptie van respectievelijk 346,94 en 484,88 kJ/mol vereist, vereist de depolymerisatie van polytetrafluorethyleen om 1 mol tetrafluorethyleen te genereren slechts 171,38 kJ aan energie. Daarom wordt polytetrafluorethyleen tijdens kraken bij hoge temperatuur hoofdzakelijk gedepolymeriseerd tot tetrafluorethyleen. De gewichtsverliespercentages (%) van polytetrafluorethyleen bij 260, 370 en 420 graden zijn respectievelijk 1×10-4, 4×10-3 en 9×10-2 per uur. Het is te zien dat PTFE lange tijd bij 260 graden kan worden gebruikt. Omdat bij het kraken bij hoge temperaturen ook zeer giftige bijproducten zoals fluorfosgeen en perfluorisobutyleen worden geproduceerd, moet speciale aandacht worden besteed aan de veiligheidsbescherming en aan het voorkomen dat polytetrafluorethyleen in contact komt met open vuur.
Mechanische eigenschappen De wrijvingscoëfficiënt is extreem klein, slechts 1/5 van polyethyleen, wat een belangrijk kenmerk is van het perfluorkoolstofoppervlak. En omdat de intermoleculaire kracht tussen fluor- en koolstofketens extreem laag is, is polytetrafluorethyleen niet plakkerig.
Het smelt niet bij een temperatuur van 250 graden en wordt niet bros bij een ultralage temperatuur van -260 graden. PTFE is extreem glad, zelfs ijs is er niet mee te vergelijken; de isolatie-eigenschappen zijn bijzonder goed, een film zo dik als een krant is voldoende om een hoge spanning van 1500V te weerstaan.
PTFE behoudt uitstekende mechanische eigenschappen in een breed temperatuurbereik van -196 tot 260 graden. Een van de kenmerken van perfluorkoolstofpolymeren is dat ze niet bros zijn bij lage temperaturen.
Chemische bestendigheid en weersbestendigheid Behalve gesmolten alkalimetalen wordt PTFE vrijwel niet aangetast door chemische middelen. Wanneer het bijvoorbeeld wordt gekookt in geconcentreerd zwavelzuur, salpeterzuur, zoutzuur of zelfs koningswater, blijven het gewicht en de prestaties onveranderd. Het is ook bijna onoplosbaar in alle oplosmiddelen, en slechts in geringe mate oplosbaar in alle alkanen boven de 300 graden (ongeveer 0,1 g/100 g). PTFE neemt geen vocht op, is niet brandbaar en extreem stabiel tegen zuurstof en ultraviolette straling, waardoor het uitstekend weerbestendig is. Elektrische eigenschappen PTFE heeft een lage diëlektrische constante en diëlektrisch verlies over een breed frequentiebereik, en heeft een hoge doorslagspanning, volumeweerstand en boogweerstand.
Stralingsweerstand: De stralingsweerstand van polytetrafluorethyleen is slecht (104 rad). Het wordt afgebroken na blootstelling aan straling met hoge energie, en de elektrische en mechanische eigenschappen van het polymeer worden aanzienlijk verminderd.
Polymerisatie Polytetrafluorethyleen wordt geproduceerd door vrije radicaalpolymerisatie van tetrafluorethyleen. Industriële polymerisatiereacties worden uitgevoerd onder roeren in aanwezigheid van een grote hoeveelheid water om de reactiewarmte te verspreiden en de temperatuurregeling te vergemakkelijken. Polymerisatie wordt in het algemeen uitgevoerd bij 40 tot 80 graden en een druk van 3 tot 26 kgf/cm2. Als initiatoren kunnen anorganische persulfaten en organische peroxiden worden gebruikt, maar er kan ook een redox-initiërend systeem worden gebruikt. Elke mol tetrafluorethyleen geeft tijdens de polymerisatie een warmte van 171,38 kJ af. Dispersiepolymerisatie vereist de toevoeging van geperfluoreerde oppervlakteactieve stoffen, zoals perfluoroctaanzuur of de zouten ervan.
Toepassingen PTFE kan worden gevormd door compressie of extrusie; Er kunnen ook waterige dispersies van worden gemaakt voor coating, impregnatie of vezelproductie. PTFE wordt veel gebruikt als hoge en lage temperatuurbestendige, corrosiebestendige materialen, isolatiematerialen, antiaanbaklagen, enz. in atoomenergie, lucht- en ruimtevaart, elektronica, elektrische, chemische industrie, machines, instrumenten, meters, bouw, textiel, voedsel en andere industrieën.
Atmosferische verouderingsbestendigheid: stralingsweerstand en lage permeabiliteit: het oppervlak en de prestaties blijven onveranderd na langdurige blootstelling aan de atmosfeer. Niet-ontvlambaarheid: Zuurstoflimietindex ligt lager dan 90.
Zuur- en alkalibestendigheid: onoplosbaar in sterke zuren, sterke alkaliën en organische oplosmiddelen. Oxidatieweerstand: Bestand tegen corrosie door sterke oxidatiemiddelen. Zuurgraad en alkaliteit: neutraal.
PTFE is mechanisch zacht. Heeft een zeer lage oppervlakte-energie.
Polytetrafluorethyleen (F4, PTFE) heeft een reeks uitstekende prestatie-eigenschappen: hoge temperatuurbestendigheid - gebruikstemperatuur op lange termijn van 200~260 graden, lage temperatuurbestendigheid - nog steeds zacht bij -100 graden; corrosiebestendigheid - bestand tegen aqua regia en alle organische oplosmiddelen; Weerbestendigheid - de langste verouderingslevensduur in kunststoffen; hoge smering - heeft de kleinste wrijvingscoëfficiënt in kunststoffen (0,04); antiaanbaklaag - heeft de kleinste oppervlaktespanning in vaste materialen zonder ergens aan te hechten; niet-giftig - heeft fysiologische inertie; uitstekende elektrische eigenschappen, het is een ideaal isolatiemateriaal van klasse C.
Doel: PTFE-materiaal wordt veel gebruikt in belangrijke sectoren zoals de nationale defensie-industrie, atoomenergie, aardolie, radio, elektrische machines, chemische industrie, enz. Producten: PTFE-staven, pijpen, platen, gedraaide platen. PTFE is een polymeer van tetrafluorethyleen. De Engelse afkorting is PTFE. De structuurformule is . Het werd eind jaren dertig ontdekt en in de jaren veertig in industriële productie gebracht.
Eigenschappen: Het relatieve molecuulgewicht van polytetrafluorethyleen is relatief groot, variërend van honderdduizenden tot meer dan 10 miljoen, en in het algemeen miljoenen (de polymerisatiegraad ligt in de orde van 104, terwijl polyethyleen slechts 103 is). Over het algemeen is de kristalliniteit 90 tot 95% en de smelttemperatuur 327 tot 342 graden. De CF2-eenheden in het polytetrafluorethyleenmolecuul zijn gerangschikt in een zigzagvorm. Omdat de straal van het fluoratoom iets groter is dan die van waterstof, kunnen de aangrenzende CF2-eenheden niet volledig trans-cross-georiënteerd zijn, maar vormen ze een spiraalvormig gedraaide keten, die bijna wordt bedekt door de fluoratomen. op het oppervlak van de gehele polymeerketen. Deze moleculaire structuur verklaart de verschillende eigenschappen van PTFE. Wanneer de temperatuur lager is dan 19 graden, wordt een 13/6-helix gevormd; bij 19 graden vindt er een faseverandering plaats en ontspannen de moleculen zich enigszins om een 15/7-helix te vormen.
Hoewel de splitsing van koolstof-koolstofbindingen en koolstof-fluorbindingen in perfluorkoolstoffen een energieabsorptie van respectievelijk 346,94 en 484,88 kJ/mol vereist, vereist de depolymerisatie van polytetrafluorethyleen om 1 mol tetrafluorethyleen te genereren slechts 171,38 kJ aan energie. Daarom wordt polytetrafluorethyleen tijdens kraken bij hoge temperatuur hoofdzakelijk gedepolymeriseerd tot tetrafluorethyleen. De gewichtsverliespercentages (%) van polytetrafluorethyleen bij 260, 370 en 420 graden zijn respectievelijk 1×10-4, 4×10-3 en 9×10-2 per uur. Het is te zien dat PTFE lange tijd bij 260 graden kan worden gebruikt. Omdat bij het kraken bij hoge temperaturen ook zeer giftige bijproducten zoals fluorfosgeen en perfluorisobutyleen worden geproduceerd, moet speciale aandacht worden besteed aan de veiligheidsbescherming en aan het voorkomen dat polytetrafluorethyleen in contact komt met open vuur. Mechanische eigenschappen De wrijvingscoëfficiënt is extreem klein, slechts 1/5 van polyethyleen, wat een belangrijk kenmerk is van het perfluorkoolstofoppervlak. En omdat de intermoleculaire kracht tussen fluor- en koolstofketens extreem laag is, is polytetrafluorethyleen niet plakkerig.
PTFE behoudt uitstekende mechanische eigenschappen in een breed temperatuurbereik van -196 tot 260 graden. Een van de kenmerken van perfluorkoolstofpolymeren is dat ze niet bros zijn bij lage temperaturen.
Chemische bestendigheid en weersbestendigheid Behalve gesmolten alkalimetalen wordt PTFE vrijwel niet aangetast door chemische middelen. Wanneer het bijvoorbeeld wordt gekookt in geconcentreerd zwavelzuur, salpeterzuur, zoutzuur of zelfs koningswater, blijven het gewicht en de prestaties onveranderd. Het is ook bijna onoplosbaar in alle oplosmiddelen, en slechts in geringe mate oplosbaar in alle alkanen boven de 300 graden (ongeveer 0,1 g/100 g). PTFE neemt geen vocht op, is niet brandbaar en extreem stabiel tegen zuurstof en ultraviolette straling, waardoor het uitstekend weerbestendig is. Elektrische eigenschappen PTFE heeft een lage diëlektrische constante en diëlektrisch verlies over een breed frequentiebereik, en heeft een hoge doorslagspanning, volumeweerstand en boogweerstand.
Stralingsweerstand: De stralingsweerstand van polytetrafluorethyleen is slecht (104 rad). Het wordt afgebroken na blootstelling aan straling met hoge energie, en de elektrische en mechanische eigenschappen van het polymeer worden aanzienlijk verminderd.
Polymerisatie Polytetrafluorethyleen wordt geproduceerd door vrije radicaalpolymerisatie van tetrafluorethyleen. Industriële polymerisatiereacties worden uitgevoerd onder roeren in aanwezigheid van een grote hoeveelheid water om de reactiewarmte te verspreiden en de temperatuurregeling te vergemakkelijken. Polymerisatie wordt in het algemeen uitgevoerd bij 40 tot 80 graden en een druk van 3 tot 26 kgf/cm2. Als initiatoren kunnen anorganische persulfaten en organische peroxiden worden gebruikt, maar er kan ook een redox-initiërend systeem worden gebruikt. Elke mol tetrafluorethyleen geeft tijdens de polymerisatie een warmte van 171,38 kJ af. Dispersiepolymerisatie vereist de toevoeging van geperfluoreerde oppervlakteactieve stoffen, zoals perfluoroctaanzuur of de zouten ervan. Uitzettingscoëfficiënt (25~250 graden) 10~12×10-5/graad.
