Politetrafloroetilen (Teflon veya PTFE) mükemmel kimyasal stabiliteye, korozyon direncine, sızdırmazlığa, yüksek yağlama ve yapışmazlığa, elektrik yalıtımına ve iyi yaşlanma karşıtı dayanıklılığa sahiptir. Esas olarak yüksek performans gereksinimleri olan korozyona dayanıklı borularda, kaplarda, pompalarda, vanalarda, radarlarda, yüksek frekanslı iletişim ekipmanlarında, radyo ekipmanlarında vb. kullanılır.
Malzeme özellikleri
Yoğunluk 2,2 g/cm3
Young modülü 0.5 Gpa
Verim gücü 23 MPa
Erime noktası ~327 derece
Politetrafloroetilen [PTFE, F4] günümüz dünyasında korozyona dayanıklı malzemelerden biri olduğundan "Plastiğin Kralı" olarak anılmaktadır. Her türlü kimyasal ortamda uzun süre kullanılabilen, üretimi ülkemin kimya sanayi, petrol, ilaç ve diğer alanlardaki birçok sorununu çözmüştür. PTFE contalar, contalar ve contalar. PTFE contalar, contalar ve contalar, süspansiyonla polimerize edilmiş PTFE reçinesinden kalıplanır. Diğer plastiklerle karşılaştırıldığında PTFE mükemmel kimyasal korozyon direncine ve sıcaklık direncine sahiptir. Sızdırmazlık malzemesi ve dolgu malzemesi olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. PTFE bir tetrafloroetilen polimeridir. İngilizce kısaltması PTFE'dir. Ticari adı "Teflon"dur. "Plastiğin Kralı" olarak anılıyor. Politetrafloroetilenin temel yapısı. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Politetrafloroetilen, asitlere, alkalilere ve organik çözücülere karşı dayanıklılık gerektiren çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. İnsanlar için toksik değildir ancak üretim sürecinde kullanılan hammaddelerden biri olan perflorooktanoatın (PFOA) potansiyel olarak kanserojen olduğu düşünülmektedir.
Yaygın olarak "Plastiklerin Kralı" olarak bilinen politetrafloroetilen (Teflon veya PTFE), "Teflon", "Teflon", "Teflon", "Teflon" vb. gibi Çin ticari isimlerine sahiptir. Tetrafloroetilenden yapılmış bir polimer bileşiğidir ve mükemmel kimyasal stabiliteye, korozyon direncine, sızdırmazlığa, yüksek yağlama ve yapışmazlığa, elektrik yalıtımına ve iyi yaşlanma karşıtı dayanıklılığa sahiptir. +250 dereceden -180 dereceye kadar sıcaklıklarda uzun süre çalışabilir. Erimiş metal sodyum ve sıvı flor dışında diğer tüm kimyasallara karşı dayanıklıdır ve kral suyunda kaynatıldığında değişmez.
Mühendislik plastiği olarak kullanılır ve PTFE tüpler, çubuklar, şeritler, plakalar, filmler vb. haline getirilebilir. Genellikle korozyona dayanıklı borularda, kaplarda, pompalarda, vanalarda, radarlarda, yüksek frekanslı iletişim ekipmanlarında, radyo ekipmanlarında, vb. yüksek performans gerektiren Dispersiyon, çeşitli malzemeler için izolasyon emprenye sıvısı olarak ve metal, cam ve seramik yüzeylerinde korozyon önleyici kaplama olarak kullanılabilir. Çeşitli PTFE halkaları, PTFE contalar, PTFE salmastralar vb. çeşitli korozyon önleyici boru hattı flanş contalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca politetrafloroetilen elyaf - fluoronon (dış ticari adı Teflon) eğirmek için de kullanılabilir.
Şu anda çeşitli PTFE ürünleri kimya sanayi, makine, elektronik, elektrikli ev aletleri, askeri sanayi, havacılık, çevre koruma ve köprüler gibi ulusal ekonomik alanlarda belirleyici bir rol oynamıştır.
Politetrafloroetilen (PTFE) kullanım koşulları endüstri kimyası, petrokimya, petrol rafinerisi, klor-alkali, asit üretimi, fosfatlı gübre, ilaç, pestisitler, kimyasal elyaf, boyama, koklaştırma, gaz, organik sentez, demir dışı eritme, çelik, atom enerjisi ve yüksek saflıkta ürün üretimi (iyon membran elektrolizi gibi), viskoz malzeme taşıma ve işletme, yiyecek, içecek ve son derece sıkı hijyen gereksinimleri olan diğer işleme ve üretim departmanları.
Ortam Hidroflorik asit, fosforik asit, sülfürik asit, nitrik asit, hidroklorik asit, çeşitli organik asitler, organik solventler, güçlü oksidanlar ve diğer yüksek derecede aşındırıcı kimyasal ortamlar.
Sıcaklık -20~250 derece, ani soğutma ve ısıtmaya veya dönüşümlü sıcak ve soğuk çalışmaya izin verir. -20-250 derece (-4-+482 derece F)
Basınç -0.1-6.4Mpa (Tam vakum - 64kgf/cm2) -0.1-6.4Mpa (Tam vakum - 64kgf/cm2) Yüksek sıcaklık dayanımı - çalışma sıcaklığı 250 dereceye ulaşır.
Düşük sıcaklık direnci - iyi mekanik dayanıklılığa sahiptir; sıcaklık -196 dereceye düşse bile %5 uzamayı koruyabilir. Korozyon direnci - çoğu kimyasala ve solvente karşı etkisizdir, güçlü asitlere ve alkalilere, suya ve çeşitli organik solventlere karşı dayanıklıdır. Hava Koşullarına Dayanıklı - Plastiklerin yaşlanma ömrüne sahiptir. Yüksek yağlama - katı malzemeler arasında en düşük sürtünme katsayısına sahiptir.
Yapışmaz - katı bir malzemedeki en küçük yüzey gerilimidir ve hiçbir şeye yapışmaz.
Toksik olmayan - fizyolojik olarak inert, yapay kan damarları ve organlar olarak olumsuz reaksiyonlar olmadan vücuda uzun süreli implantasyon.
Politetrafloroetilenin bağıl molekül ağırlığı nispeten büyüktür; yüz binlerce ila 10 milyondan fazla ve genellikle milyonlarca arasında değişir (polietilenin derecesi 104 düzeyindeyken polietilen yalnızca 103'tür). Genel olarak kristallik %90 ila 95'tir ve erime sıcaklığı 327 ila 342 derecedir. Politetrafloroetilen molekülündeki CF2 birimleri zikzak şeklinde düzenlenmiştir. Flor atomunun yarıçapı hidrojeninkinden biraz daha büyük olduğundan, bitişik CF2 birimleri tamamen çapraz yönlendirilemez, ancak neredeyse flor atomları tarafından kaplanan spiral bükülmüş bir zincir oluşturur. tüm polimer zincirinin yüzeyinde. Bu moleküler yapı PTFE'nin çeşitli özelliklerini açıklamaktadır. Sıcaklık 19 derecenin altına düştüğünde 13/6 sarmal oluşur; 19 derecede bir faz değişimi meydana gelir ve moleküller 15/7'lik bir sarmal oluşturacak şekilde hafifçe gevşer.
Perflorokarbonlardaki karbon-karbon bağlarının ve karbon-flor bağlarının bölünmesi sırasıyla 346,94 ve 484,88 kJ/mol enerji emilimi gerektirse de, politetrafloroetilenin 1 mol tetrafloroetilen üretmek için depolimerizasyonu yalnızca 171,38 kJ enerji gerektirir. Bu nedenle, yüksek sıcaklıkta kırma sırasında politetrafloroetilen esas olarak tetrafloroetilene depolimerize olur. Politetrafloroetilenin 260, 370 ve 420 derecede ağırlık kaybı oranları (%) sırasıyla saatte 1×10-4, 4×10-3 ve 9×10-2'dir. PTFE'nin 260 derecede uzun süre kullanılabileceği görülmektedir. Yüksek sıcaklıkta parçalama sırasında florofosgen ve perfloroizobütilen gibi oldukça toksik yan ürünler de üretildiğinden, güvenlik korumasına ve politetrafloroetilenin açık alevle temas etmesinin önlenmesine özel dikkat gösterilmelidir.
Mekanik özellikler Sürtünme katsayısı son derece küçüktür, perflorokarbon yüzeyinin önemli bir özelliği olan polietilenin yalnızca 1/5'i kadardır. Flor ve karbon zincirleri arasındaki moleküller arası kuvvet son derece düşük olduğundan, politetrafloroetilen yapışkan değildir.
250 derecelik sıcaklıkta erimez ve -260 derecelik ultra düşük sıcaklıkta kırılganlaşmaz. PTFE son derece pürüzsüzdür, buz bile onunla karşılaştırılamaz; Yalıtım özellikleri özellikle iyidir; gazete kadar kalın bir film, 1500V'luk yüksek gerilime dayanmaya yeterlidir.
PTFE, -196 ila 260 derece arasındaki geniş sıcaklık aralığında mükemmel mekanik özellikleri korur. Perflorokarbon polimerlerinin özelliklerinden biri de düşük sıcaklıklarda kırılgan olmamalarıdır.
Kimyasallara ve hava koşullarına dayanıklılık Erimiş alkali metaller dışında, PTFE neredeyse hiçbir kimyasal maddeden etkilenmez. Örneğin konsantre sülfürik asit, nitrik asit, hidroklorik asit ve hatta kral suyu içinde kaynatıldığında ağırlığı ve performansı değişmeden kalır. Ayrıca tüm çözücülerde hemen hemen çözünmez ve 300 derecenin (yaklaşık 0,1 g/100 g) üzerindeki tüm alkanlarda yalnızca çok az çözünür. PTFE nemi emmez, yanıcı değildir ve oksijene ve ultraviyole ışınlara karşı son derece dayanıklıdır, dolayısıyla hava koşullarına karşı mükemmel bir dirence sahiptir. Elektriksel özellikler PTFE, geniş bir frekans aralığında düşük dielektrik sabitine ve dielektrik kaybına sahiptir ve yüksek arıza voltajına, hacim direncine ve ark direncine sahiptir.
Radyasyon direnci: Politetrafloroetilenin radyasyon direnci zayıftır (104 rad). Yüksek enerjili radyasyona maruz kaldıktan sonra bozunur ve polimerin elektriksel ve mekanik özellikleri önemli ölçüde azalır.
Polimerizasyon Politetrafloroetilen, tetrafloroetilenin serbest radikal polimerizasyonuyla üretilir. Endüstriyel polimerizasyon reaksiyonları, reaksiyon ısısını dağıtmak ve sıcaklık kontrolünü kolaylaştırmak için büyük miktarda su varlığında karıştırılarak gerçekleştirilir. Polimerizasyon genellikle 40 ila 80 derecede ve 3 ila 26 kgf/cm2 basınçta gerçekleştirilir. Başlatıcı olarak inorganik persülfatlar ve organik peroksitler kullanılabilir veya bir redoks başlatma sistemi kullanılabilir. Tetrafloroetilenin her bir molü, polimerizasyon sırasında 171.38kJ ısı açığa çıkarır. Dispersiyon polimerizasyonu, perflorooktanoik asit veya bunun tuzları gibi perflorlu yüzey aktif maddelerin eklenmesini gerektirir.
Uygulamalar PTFE, sıkıştırma veya ekstrüzyon yoluyla oluşturulabilir; kaplama, emprenye etme veya elyaf yapımı için sulu dispersiyonlar halinde de yapılabilir. PTFE, atom enerjisi, havacılık, elektronik, elektrik, kimya endüstrisi, makine, aletler, sayaçlar, inşaat, tekstil, gıda ve sanayi alanlarında yüksek ve düşük sıcaklığa dayanıklı, korozyona dayanıklı malzemeler, yalıtım malzemeleri, yapışmaz kaplamalar vb. olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. diğer endüstriler.
Atmosferik yaşlanma direnci: radyasyon direnci ve düşük geçirgenlik: atmosfere uzun süre maruz kaldıktan sonra yüzey ve performans değişmeden kalır. Yanmazlık: Oksijen sınırlama indeksi 90'ın altındadır.
Asit ve alkali direnci: Güçlü asitlerde, güçlü alkalilerde ve organik çözücülerde çözünmez. Oksidasyon direnci: Güçlü oksidanların neden olduğu korozyona karşı dayanıklıdır. Asitlik ve bazlık: nötr.
PTFE mekanik olarak yumuşaktır. Çok düşük yüzey enerjisine sahiptir.
Politetrafloroetilen (F4, PTFE) bir dizi mükemmel performans özelliğine sahiptir: yüksek sıcaklık direnci - 200~260 derecelik uzun süreli kullanım sıcaklığı, düşük sıcaklık direnci - -100 derecede hala yumuşak; korozyon direnci - kral suyuna ve tüm organik çözücülere karşı dayanıklı; Hava koşullarına dayanıklılık - plastiklerde en uzun yaşlanma ömrü; yüksek yağlama - plastiklerde en küçük sürtünme katsayısına sahiptir (0,04); yapışmaz - katı malzemelerde hiçbir şeye yapışmadan en küçük yüzey gerilimine sahiptir; toksik değildir - fizyolojik eylemsizliğe sahiptir; Mükemmel elektriksel özelliklere sahip, ideal bir C Sınıfı yalıtım malzemesidir.
Kullanım Amacı: PTFE malzemesi, ulusal savunma sanayi, atom enerjisi, petrol, radyo, elektrikli makineler, kimya sanayi vb. gibi önemli sektörlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ürünler: PTFE çubuklar, borular, levhalar, tornalanmış levhalar. PTFE bir tetrafloroetilen polimeridir. İngilizce kısaltması PTFE'dir. Yapısal formül şudur. 1930'ların sonlarında keşfedildi ve 1940'larda endüstriyel üretime başlandı.
Özellikleri: Politetrafloroetilenin bağıl molekül ağırlığı nispeten büyüktür; yüz binlerce ila 10 milyondan fazla ve genellikle milyonlarca arasında değişir (polietilenin polimerizasyon derecesi 104 düzeyindeyken, polietilen yalnızca 103'tür). Genel olarak kristallik %90 ila 95'tir ve erime sıcaklığı 327 ila 342 derecedir. Politetrafloroetilen molekülündeki CF2 birimleri zikzak şeklinde düzenlenmiştir. Flor atomunun yarıçapı hidrojeninkinden biraz daha büyük olduğundan, bitişik CF2 birimleri tamamen çapraz yönlendirilemez, ancak neredeyse flor atomları tarafından kaplanan spiral bükülmüş bir zincir oluşturur. tüm polimer zincirinin yüzeyinde. Bu moleküler yapı PTFE'nin çeşitli özelliklerini açıklamaktadır. Sıcaklık 19 derecenin altına düştüğünde 13/6 sarmal oluşur; 19 derecede bir faz değişimi meydana gelir ve moleküller 15/7'lik bir sarmal oluşturacak şekilde hafifçe gevşer.
Perflorokarbonlardaki karbon-karbon bağlarının ve karbon-flor bağlarının bölünmesi sırasıyla 346,94 ve 484,88 kJ/mol enerji emilimi gerektirse de, politetrafloroetilenin 1 mol tetrafloroetilen üretmek için depolimerizasyonu yalnızca 171,38 kJ enerji gerektirir. Bu nedenle, yüksek sıcaklıkta kırma sırasında politetrafloroetilen esas olarak tetrafloroetilene depolimerize olur. Politetrafloroetilenin 260, 370 ve 420 derecede ağırlık kaybı oranları (%) sırasıyla saatte 1×10-4, 4×10-3 ve 9×10-2'dir. PTFE'nin 260 derecede uzun süre kullanılabileceği görülmektedir. Yüksek sıcaklıkta parçalama sırasında florofosgen ve perfloroizobütilen gibi oldukça toksik yan ürünler de üretildiğinden, güvenlik korumasına ve politetrafloroetilenin açık alevle temas etmesinin önlenmesine özel dikkat gösterilmelidir. Mekanik özellikler Sürtünme katsayısı son derece küçüktür, perflorokarbon yüzeyinin önemli bir özelliği olan polietilenin yalnızca 1/5'i kadardır. Flor ve karbon zincirleri arasındaki moleküller arası kuvvet son derece düşük olduğundan, politetrafloroetilen yapışkan değildir.
PTFE, -196 ila 260 derece arasındaki geniş sıcaklık aralığında mükemmel mekanik özellikleri korur. Perflorokarbon polimerlerinin özelliklerinden biri de düşük sıcaklıklarda kırılgan olmamalarıdır.
Kimyasallara ve hava koşullarına dayanıklılık Erimiş alkali metaller dışında, PTFE neredeyse hiçbir kimyasal maddeden etkilenmez. Örneğin konsantre sülfürik asit, nitrik asit, hidroklorik asit ve hatta kral suyu içinde kaynatıldığında ağırlığı ve performansı değişmeden kalır. Ayrıca tüm çözücülerde hemen hemen çözünmez ve 300 derecenin (yaklaşık 0,1 g/100 g) üzerindeki tüm alkanlarda yalnızca çok az çözünür. PTFE nemi emmez, yanıcı değildir ve oksijene ve ultraviyole ışınlara karşı son derece dayanıklıdır, dolayısıyla hava koşullarına karşı mükemmel bir dirence sahiptir. Elektriksel özellikler PTFE, geniş bir frekans aralığında düşük dielektrik sabitine ve dielektrik kaybına sahiptir ve yüksek arıza voltajına, hacim direncine ve ark direncine sahiptir.
Radyasyon direnci: Politetrafloroetilenin radyasyon direnci zayıftır (104 rad). Yüksek enerjili radyasyona maruz kaldıktan sonra bozunur ve polimerin elektriksel ve mekanik özellikleri önemli ölçüde azalır.
Polimerizasyon Politetrafloroetilen, tetrafloroetilenin serbest radikal polimerizasyonuyla üretilir. Endüstriyel polimerizasyon reaksiyonları, reaksiyon ısısını dağıtmak ve sıcaklık kontrolünü kolaylaştırmak için büyük miktarda su varlığında karıştırılarak gerçekleştirilir. Polimerizasyon genellikle 40 ila 80 derecede ve 3 ila 26 kgf/cm2 basınçta gerçekleştirilir. Başlatıcı olarak inorganik persülfatlar ve organik peroksitler kullanılabilir veya bir redoks başlatma sistemi kullanılabilir. Tetrafloroetilenin her bir molü, polimerizasyon sırasında 171.38kJ ısı açığa çıkarır. Dispersiyon polimerizasyonu, perflorooktanoik asit veya bunun tuzları gibi perflorlu yüzey aktif maddelerin eklenmesini gerektirir. Genişleme katsayısı (25~250 derece) 10~12×10-5/ derece.