PTFE là gì (polytetrafluoroetylen)

PTFE (polytetrafluoroetylen) là gì?

PTFE Polytetrafluoroetylen là một fluoropolyme đa chức năng hiệu suất cao bao gồm các nguyên tử carbon và nguyên tử flo. Fluoropolyme là một nhóm nhựa với một loạt các tính chất và lợi ích. PTFE là một trong những fluoropolyme như vậy, khám phá mãi mãi đã cách mạng hóa nhóm fluoropolymer và mở đường cho nhiều ứng dụng.

Một trong những ứng dụng phổ biến của vật liệu PTFE bao gồm lớp phủ không dính cho dụng cụ nấu ăn nhà bếp. Do không phản ứng, một phần là do sức mạnh của liên kết carbon-fluorine, nó thường được sử dụng để tạo ra các đường ống và thùng chứa cho các hóa chất phản ứng và ăn mòn.

PTFE được thực hiện như thế nào?

PTFE được sản xuất giống như bất kỳ polymer nào khác. Nó được sản xuất bởi công nghệ trùng hợp gốc miễn phí bằng cách sử dụng trùng hợp bổ sung TFE trong một quy trình hàng loạt trong môi trường nước.

Cấu trúc hóa học của PTFE giống như polyetylen; Sự khác biệt chính duy nhất là các nguyên tử hydro được thay thế hoàn toàn bằng flo. Tuy nhiên, PE và PTFE được chuẩn bị theo những cách rất khác nhau.

Kích thước lớn của các nguyên tử fluorine tạo thành một lớp vỏ đồng nhất, liên tục xung quanh các liên kết carbon carbon, cung cấp cho phân tử kháng hóa chất tốt, trơ và ổn định.

Đặc điểm và hiệu suất của PTFE

PTFE có ba hình thức chính, phân tán nước và bột tốt.

Vật liệu PTFE dạng hạt được sản xuất bằng cách trùng hợp hệ thống treo trong môi trường nước sử dụng ít hoặc không phân tán. Vật liệu PTFE hạt được sử dụng chủ yếu trong các phương pháp nén, ép và pít tông.

Sự phân tán PTFE dựa trên nước sử dụng quá trình trùng hợp dựa trên nước với sự phân tán và kích động nhiều hơn. Sự phân tán dựa trên nước chủ yếu được sử dụng trong các phương pháp đúc và đúc phim.

PTFE bột mịn là một hạt nhỏ màu trắng được sản xuất bởi quá trình trùng hợp nhũ tương được kiểm soát. Bột PTFE tốt có thể được xử lý thành các mảnh thông qua việc ép đùn hoặc phụ gia để cải thiện khả năng chống mài mòn.

Các tính chất đáng chú ý khác của PTFE bao gồm điện trở nhiệt độ cao và thấp tuyệt vời, tính chất cách điện, trơ hóa hóa học, hệ số ma sát thấp (tĩnh 0,08 và động vật 0,01) và tính chất không dính trong phạm vi nhiệt độ rộng (-260 đến 260 ° C) .

PTFE là một trong những vật liệu đáng tin cậy nhất khi nói đến kháng hóa học. Nó chỉ bị tấn công bởi các kim loại kiềm nóng chảy, các halogen hữu cơ như trifluoride clo (CLF3) và oxy Difluoride (OF2) và fluorine khí ở nhiệt độ cao.

Tính chất cơ học của PTFE cũng rất ấn tượng, nhưng không tốt như các loại nhựa kỹ thuật khác ở nhiệt độ phòng. Thêm chất độn đã được chứng minh là một phương pháp thành công để vượt qua trở ngại này. Trong phạm vi nhiệt độ bình thường của nó, PTFE thể hiện một số tính chất cơ học hữu ích. Các tính chất này cũng bị cản trở bởi các biến xử lý như nhiệt độ thiêu kết, áp suất trước, tốc độ làm mát, v.v ... Các tính chất polymer như kích thước hạt khối mol và phân bố kích thước hạt có thể tác động tiêu cực đến các tính chất cơ học.

PTFE có đặc tính cách điện nổi bật, hằng số điện môi thấp và cách nhiệt chịu được điện áp. Hằng số điện môi rất thấp (2.0) là kết quả của cấu trúc đối xứng phức tạp của các đại phân tử.

Vật liệu PTFE cũng cho thấy các đặc tính nhiệt tốt, không có sự xuống cấp đáng kể dưới 440 ° C.

Nó cũng bị tấn công bởi sự xuống cấp và bức xạ trong không khí, bắt đầu với liều 0,02 mrad.

Nhược điểm của vật liệu PTFE

Vật liệu PTFE truyền thống không phải là không có một số nhược điểm. họ đang:

Leo và mặc nhạy cảm

Nó không thể được xử lý bằng các phương pháp xử lý trạng thái nóng chảy và các phương pháp phù hợp thường có thể là độc đáo và có thể mở rộng.

Khó tham gia

Thay đổi kích thước cao gần nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh.

Điện trở bức xạ thấp

Nó ăn mòn và có thể dễ dàng tạo ra khói độc hại.

Tầm quan trọng của chất độn và phụ gia đối với PTFE

Việc bổ sung chất độn và phụ gia có thể cải thiện đáng kể các tính chất cơ học của PTFE, đặc biệt là tỷ lệ creep và hao mòn. Chất độn thường được sử dụng bao gồm thép, carbon, sợi thủy tinh, sợi carbon, than chì, đồng, thép, v.v.

Sợi thủy tinh : Sự bổ sung của nó sẽ cải thiện tính chất của Creep và Wear của PTFE bằng cách ảnh hưởng đến nhiệt độ thấp và cao của nó. Ngoài ra, các hợp chất chứa đầy thủy tinh thực hiện đặc biệt tốt trong môi trường oxy hóa.

Sợi carbon: Sợi carbon rất cần thiết để giảm leo, cải thiện độ cứng, tăng tính linh hoạt và mô đun nén. PTFE được pha trộn với các hợp chất sợi carbon có độ dẫn nhiệt cao và hệ số giãn nở nhiệt thấp. Sợi carbon trơ với kiềm mạnh và axit hydrofluoric (sợi thủy tinh có khả năng chống lại cả hai axit). Những bộ phận này là lý tưởng để sản xuất các bộ phận ô tô như giảm xóc.

Carbon: Carbon như một phụ gia sẽ giúp giảm leo, tăng độ cứng và cải thiện độ dẫn nhiệt của PTFE. Các kết quả tương tự có thể đạt được bằng cách trộn PTFE và than chì và tăng khả năng chống mài mòn của hợp chất chứa đầy carbon. Các hỗn hợp này là lý tưởng cho các ứng dụng không được bôi trơn như vòng piston trong các xi lanh nén.

PTFE chứa đầy đồng: Hợp chất này có độ dẫn nhiệt và điện tuyệt vời, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng chịu tải trọng và nhiệt độ cực cao.

Ưu điểm của việc thêm chất độn

Chất độn/phụ gia là rất cần thiết để tăng độ xốp của hợp chất PTFE và do đó ảnh hưởng đến các tính chất điện - nó làm giảm cường độ điện môi trong khi tăng hằng số điện môi và hệ số phân tán.

Chất độn có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của PTFE ở cả nhiệt độ cao và thấp.

Tuy nhiên, những thay đổi về tính chất hóa học phụ thuộc rất nhiều vào loại phụ gia được sử dụng. Nói chung, nó cũng để lại kết quả tích cực.

Ứng dụng PTFE

Thông thường, nhựa nhiệt dẻo flo được sử dụng trong các ứng dụng hiệu suất cao với điện trở nhiệt độ cao, độ tinh khiết cao, nhiệt độ thấp, tính trơ hóa học, không dính và tự bôi trơn. Dưới đây là một số cách sử dụng phổ biến nhất cho PTFE:

Kỹ thuật - Vòng bi, bề mặt không dính, ghế van, phích cắm, phụ kiện, van và các bộ phận bơm.

Y tế - miếng dán tim, ghép tim mạch, thay thế dây chằng.

Ngành công nghiệp hóa chất - Lớp phủ của máy bơm, màng chắn, máy bơm, bộ trao đổi nhiệt, nồi hấp, tàu phản ứng, bể chứa, tàu, v.v.

Ô tô -Dấu gốc, niêm phong trục, miếng đệm, vòng chữ O, ống dẫn nhiên liệu, tay lái trợ lực, truyền, v.v.

Điện và Điện tử - Bảng mạch in linh hoạt, cách điện điện, v.v.

Công nghệ tốt nhất để xử lý PTFE

Cấu trúc chuỗi polymer cứng nhắc của PTFE khiến việc xử lý bằng cách sử dụng các phương pháp truyền thống như ép và đùn. Tuy nhiên, độ nhớt nóng chảy cực cao và nhiệt độ nóng chảy cao của nó không giúp ích gì. Công nghệ xử lý lý tưởng để xử lý luyện kim bột rất phù hợp cho PTFE.

Thiêu kết, đúc nén, nhấn, dập hoặc đùn, dập nóng, gia công, đùn của bột được tạo sẵn trên các máy đặc biệt.

Dán ép đùn trộn PTFE với hydrocarbon, được sử dụng để biến nó thành băng, ống và dây cách nhiệt. Hydrocarbon bay hơi trước khi phần thiêu kết.

Phạm vi hoạt động -200 ° C đến 260 ° C.

Câu hỏi thường gặp

1. Polytetrafluoroetylen có gây ung thư không?

trả lời. PTFE đã được chứng minh là độc hại đối với sức khỏe con người vì nó có chứa chất gây ung thư gọi là PFOA. Tuy nhiên, không cần phải lo lắng vì lớp phủ không dính PTFE không còn chứa chất này.

2. Ống PTFE được sử dụng để làm gì?

trả lời. Ống PTFE được sử dụng phổ biến nhất làm ống trong phòng thí nghiệm, trong đó sức đề kháng và độ tinh khiết hóa học là quan trọng nhất. PTFE có hệ số ma sát cực kỳ thấp và được gọi là một trong những chất "trơn nhất" được biết đến.

3. PTFE loại nhựa nào?

trả lời. PTFE là một loại polymer nhiệt dẻo là một fluoropolyme bao gồm các nguyên tử carbon và các nguyên tử flo.

4. Việc sử dụng bảng PTFE là gì?

trả lời. Các tấm PTFE được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau như các miếng đệm đóng gói PTFE và đóng gói PTFE. Nó có khả năng chống khí, nước, hóa chất, nhiên liệu và dầu.