خواص مکانیکی و شیمیایی پلی تترا فلوئورواتیلن - اخبار محصولات

پلی تترافلوئورواتیلن (تفلون یا PTFE) دارای پایداری شیمیایی عالی، مقاومت در برابر خوردگی، آب بندی، روانکاری و عدم چسبندگی بالا، عایق الکتریکی و استقامت ضد پیری خوب است. به طور عمده در لوله های مقاوم در برابر خوردگی، ظروف، پمپ ها، دریچه ها، رادارها، تجهیزات ارتباطی با فرکانس بالا، تجهیزات رادیویی و غیره با الزامات عملکرد بالا استفاده می شود.

خواص مواد
چگالی 2.2 گرم بر سانتی متر مکعب
مدول یانگ 0.5 Gpa
قدرت تسلیم 23 مگاپاسکال
نقطه ذوب ~327 درجه

پلی تترا فلوئورواتیلن [PTFE، F4] یکی از مواد مقاوم در برابر خوردگی در جهان امروز است، بنابراین به عنوان "پادشاه پلاستیک" شناخته می شود. می توان از آن برای مدت طولانی در هر نوع محیط شیمیایی استفاده کرد و تولید آن بسیاری از مشکلات را در صنایع شیمیایی کشورم، نفت، داروسازی و سایر زمینه ها حل کرده است. مهر و موم، واشر و واشر PTFE. مهر و موم PTFE، واشر، و واشر از رزین PTFE پلیمریزه تعلیق قالب گیری می شود. در مقایسه با سایر پلاستیک ها، PTFE دارای مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و مقاومت در برابر دما است. به طور گسترده ای به عنوان مواد آب بندی و مواد پر کننده استفاده شده است. PTFE پلیمری از تترافلوئورواتیلن است. مخفف انگلیسی PTFE است. نام تجاری "تفلون" است. معروف به "پادشاه پلاستیک". ساختار اصلی پلی تترا فلوئورواتیلن است. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. پلی تترا فلوئورواتیلن به طور گسترده در کاربردهای مختلفی که نیاز به مقاومت در برابر اسیدها، قلیاها و حلال های آلی دارند استفاده می شود. برای انسان سمی نیست، اما پرفلوروکتانوات (PFOA)، یکی از مواد خام مورد استفاده در فرآیند تولید، به طور بالقوه سرطان زا در نظر گرفته می شود.

پلی تترافلوئورواتیلن (تفلون یا PTFE) که معمولاً به عنوان «پادشاه پلاستیک» شناخته می شود، دارای نام های تجاری چینی مانند «تفلون»، «تفلون»، «تفلون»، «تفلون» و غیره است. این ترکیب پلیمری است که از تترا فلوئورواتیلن و دارای پایداری شیمیایی عالی، مقاومت در برابر خوردگی، آب بندی، روانکاری و عدم چسبندگی بالا، عایق الکتریکی و استقامت ضد پیری خوب است. می تواند برای مدت طولانی در دمای +250 درجه تا -180 درجه کار کند. به غیر از فلز مذاب سدیم و فلوئور مایع، در برابر سایر مواد شیمیایی مقاوم است و هنگام جوشاندن در آب آشامیدنی تغییر نمی کند.

از آن به عنوان پلاستیک مهندسی استفاده می شود، می توان آن را به لوله های PTFE، میله ها، نوارها، صفحات، فیلم ها و غیره تبدیل کرد. به طور کلی در لوله های مقاوم در برابر خوردگی، ظروف، پمپ ها، دریچه ها، رادارها، تجهیزات ارتباطی با فرکانس بالا، تجهیزات رادیویی استفاده می شود. و غیره که نیاز به کارایی بالایی دارند. پراکندگی می تواند به عنوان یک مایع اشباع کننده عایق برای مواد مختلف و به عنوان یک پوشش ضد خوردگی بر روی سطوح فلز، شیشه و سرامیک استفاده شود. رینگ های مختلف PTFE، واشر PTFE، پکینگ PTFE و غیره به طور گسترده در انواع آب بندی فلنج خط لوله ضد خوردگی استفاده می شود. علاوه بر این، می توان از آن برای ریسندگی الیاف پلی تترا فلوئورواتیلن - فلورونون (نام تجاری خارجی تفلون) استفاده کرد.

در حال حاضر انواع محصولات PTFE نقش تعیین کننده ای در زمینه های اقتصادی ملی مانند صنایع شیمیایی، ماشین آلات، الکترونیک، لوازم برقی، صنایع نظامی، هوافضا، حفاظت از محیط زیست و پل ها ایفا کرده اند.
شرایط استفاده از پلی تترافلوئورواتیلن (PTFE) صنایع شیمیایی، پتروشیمی، پالایش نفت، کلر قلیایی، تولید اسید، کود فسفات، داروها، آفت کش ها، الیاف شیمیایی، رنگرزی، کک کردن، گاز، سنتز آلی، ذوب غیر آهنی، فولاد، انرژی اتمی تولید محصول با خلوص بالا (مانند الکترولیز غشای یونی)، حمل و نقل و عملیات مواد چسبناک، بخش های غذا، نوشیدنی و سایر بخش های پردازش و تولید با الزامات بهداشتی بسیار سخت.

اسید هیدروفلوریک متوسط، اسید فسفریک، اسید سولفوریک، اسید نیتریک، اسید هیدروکلریک، اسیدهای آلی مختلف، حلال‌های آلی، اکسیدان‌های قوی و سایر رسانه‌های شیمیایی بسیار خورنده.

دما -20~250 درجه، اجازه خنک شدن و گرمایش ناگهانی یا عملکرد متناوب گرم و سرد را می دهد. -20-250 درجه (-4-+482 درجه فارنهایت)

فشار -0.1-6.4Mpa (خلاء کامل تا 64kgf/cm2) -0.1-6.4Mpa (خلاء کامل تا 64kgf/cm2) مقاومت در برابر دمای بالا - دمای کارکرد به 250 درجه می رسد.

مقاومت در برابر دمای پایین - چقرمگی مکانیکی خوبی دارد. حتی اگر دما به -196 درجه کاهش یابد، می‌تواند 5% کشیدگی را حفظ کند. مقاومت در برابر خوردگی - بی اثر در برابر اکثر مواد شیمیایی و حلال ها، مقاوم در برابر اسیدهای قوی و قلیایی ها، آب و حلال های آلی مختلف. مقاوم در برابر آب و هوا - دارای عمر پیری پلاستیک است. روانکاری بالا - کمترین ضریب اصطکاک را در بین مواد جامد دارد.

نچسب - کوچکترین کشش سطحی در یک ماده جامد است و به چیزی نمی چسبد.

غیر سمی - از نظر فیزیولوژیکی بی اثر، کاشت طولانی مدت در بدن به عنوان رگ های خونی مصنوعی و اندام ها بدون واکنش های نامطلوب.

وزن مولکولی نسبی پلی تترا فلوئورواتیلن نسبتاً بزرگ است و از صدها هزار تا بیش از 10 میلیون و به طور کلی میلیون ها متغیر است (درجه پلیمریزاسیون در حد 104 است در حالی که پلی اتیلن فقط 103 است). به طور کلی، بلورینگی 90 تا 95٪ و دمای ذوب 327 تا 342 درجه است. واحدهای CF2 در مولکول پلی تترا فلوئورواتیلن به شکل زیگزاگ چیده شده اند. از آنجایی که شعاع اتم فلوئور کمی بزرگتر از شعاع هیدروژن است، واحدهای CF2 مجاور نمی توانند کاملاً متقاطع باشند، بلکه یک زنجیره پیچ خورده مارپیچی را تشکیل می دهند که تقریباً توسط اتم های فلوئور پوشانده شده است. روی سطح کل زنجیره پلیمری. این ساختار مولکولی خواص مختلف PTFE را توضیح می دهد. هنگامی که دما کمتر از 19 درجه باشد، یک مارپیچ 13/6 تشکیل می شود. در 19 درجه، تغییر فاز رخ می دهد و مولکول ها کمی باز می شوند و یک مارپیچ 15/7 تشکیل می دهند.

اگرچه جدا شدن پیوندهای کربن-کربن و پیوندهای کربن- فلوئور در پرفلوئوروکربن ها به جذب انرژی به ترتیب 94/346 و 88/484 کیلوژول بر مول نیاز دارد، پلیمریزاسیون پلی تترافلوئورواتیلن برای تولید 1 مول تترافلوئورواتیلن تنها به انرژی نیاز دارد. بنابراین، در هنگام ترک در دمای بالا، پلی تترا فلوئورواتیلن عمدتاً به تترا فلوئورواتیلن دپلیمریزه می شود. نرخ های کاهش وزن (%) پلی تترا فلوئورواتیلن در 260، 370 و 420 درجه به ترتیب 1×10-4، 4×10-3 و 9×10-2 در ساعت است. مشاهده می شود که PTFE را می توان برای مدت طولانی در 260 درجه استفاده کرد. از آنجایی که محصولات جانبی بسیار سمی مانند فلوروفسژن و پرفلوئوروایزوبوتیلن نیز در هنگام ترک در دمای بالا تولید می شوند، باید توجه ویژه ای به حفاظت ایمنی و جلوگیری از تماس پلی تترا فلوئورواتیلن با شعله های باز شود.

خواص مکانیکی ضریب اصطکاک آن بسیار کوچک است، فقط 1/5 پلی اتیلن است که یکی از ویژگی های مهم سطح پرفلوئوروکربن است. و از آنجایی که نیروی بین مولکولی بین زنجیره های فلوئور و کربن بسیار کم است، پلی تترا فلوئورواتیلن غیر چسبنده است.

در دمای 250 درجه ذوب نمی شود و در دمای بسیار پایین -260 درجه شکننده نمی شود. PTFE بسیار صاف است، حتی یخ نمی تواند با آن مقایسه شود. خواص عایق آن به ویژه خوب است، یک فیلم به ضخامت روزنامه کافی است تا ولتاژ بالای 1500 ولت را تحمل کند.

PTFE خواص مکانیکی عالی را در محدوده دمایی وسیعی از -196 تا 260 درجه حفظ می‌کند. یکی از خصوصیات پلیمرهای پرفلوئوروکربن این است که در دماهای پایین شکننده نیستند.

مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر آب و هوا به جز فلزات قلیایی مذاب، PTFE تقریباً توسط هیچ عامل شیمیایی خورده نمی شود. به عنوان مثال، هنگامی که در اسید سولفوریک غلیظ، اسید نیتریک، اسید هیدروکلریک یا حتی آبزیان جوشانده می شود، وزن و عملکرد آن بدون تغییر باقی می ماند. همچنین تقریباً در همه حلالها نامحلول است و فقط در همه آلکانهای بالای 3{1}}0 درجه (حدود 0.1 گرم در 100 گرم) کمی محلول است. PTFE رطوبت را جذب نمی کند، غیر قابل اشتعال است و در برابر اکسیژن و اشعه ماوراء بنفش بسیار پایدار است، بنابراین مقاومت بسیار خوبی در برابر آب و هوا دارد. خواص الکتریکی PTFE دارای ثابت دی الکتریک کم و تلفات دی الکتریک در محدوده فرکانس وسیع است و دارای ولتاژ شکست بالا، مقاومت حجمی و مقاومت قوس است.

مقاومت در برابر تشعشع: مقاومت در برابر تشعشع پلی تترا فلوئورواتیلن ضعیف است (104 راد). پس از قرار گرفتن در معرض تشعشعات پرانرژی تخریب می شود و خواص الکتریکی و مکانیکی پلیمر به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

پلیمریزاسیون پلی تترا فلوئورواتیلن از پلیمریزاسیون رادیکال آزاد تترا فلوئورواتیلن تولید می شود. واکنش های پلیمریزاسیون صنعتی با هم زدن در حضور مقدار زیادی آب برای پراکنده کردن گرمای واکنش و تسهیل کنترل دما انجام می شود. پلیمریزاسیون به طور کلی در دمای 40 تا 80 درجه و فشار 3 تا 26 کیلوگرم بر سانتی متر مربع انجام می شود. می توان از پرسولفات های معدنی و پراکسیدهای آلی به عنوان آغازگر استفاده کرد یا از سیستم شروع ردوکس می توان استفاده کرد. هر مول از تترا فلوئورواتیلن گرمای 171.38 کیلوژول در طی پلیمریزاسیون آزاد می کند. پلیمریزاسیون پراکندگی مستلزم افزودن سورفکتانت های پرفلورینه مانند اسید پرفلوئورواکتانوئیک یا نمک های آن است.

برنامه های کاربردی PTFE را می توان با فشرده سازی یا اکستروژن تشکیل داد. همچنین می توان آن را به پراکندگی های آبی برای پوشش، اشباع یا ساخت الیاف تبدیل کرد. PTFE به طور گسترده ای به عنوان مقاوم در برابر درجه حرارت بالا و پایین، مواد مقاوم در برابر خوردگی، مواد عایق، پوشش های ضد چسب و غیره در انرژی اتمی، هوا فضا، الکترونیک، برق، صنایع شیمیایی، ماشین آلات، ابزار، متر، ساخت و ساز، نساجی، مواد غذایی و غیره استفاده می شود. سایر صنایع

مقاومت در برابر پیری اتمسفر: مقاومت در برابر تشعشع و نفوذپذیری کم: سطح و عملکرد پس از قرار گرفتن طولانی مدت در جو بدون تغییر باقی می مانند. غیر قابل اشتعال: شاخص محدود کننده اکسیژن زیر 90 است.

مقاومت در برابر اسید و قلیایی: نامحلول در اسیدهای قوی، قلیایی قوی و حلال های آلی. مقاومت در برابر اکسیداسیون: مقاوم در برابر خوردگی توسط اکسیدان های قوی. اسیدیته و قلیاییت: خنثی.

PTFE از نظر مکانیکی نرم است. انرژی سطحی بسیار پایینی دارد.

پلی تترا فلوئورواتیلن (F4، PTFE) دارای یک سری ویژگی های عملکرد عالی است: مقاومت در برابر دمای بالا - دمای استفاده طولانی مدت 200~260 درجه، مقاومت در برابر دمای پایین - همچنان در -100 درجه نرم است. مقاومت در برابر خوردگی - مقاوم در برابر آب و همه حلال های آلی؛ مقاومت در برابر آب و هوا - طولانی ترین عمر پیری در پلاستیک. روانکاری بالا - دارای کمترین ضریب اصطکاک در پلاستیک (0.04) است. نچسب - دارای کمترین کشش سطحی در مواد جامد بدون چسبیدن به چیزی است. غیر سمی - دارای بی اثری فیزیولوژیکی است. خواص الکتریکی عالی، این یک ماده عایق کلاس C ایده آل است.
هدف: مواد PTFE به طور گسترده ای در بخش های مهم مانند صنعت دفاع ملی، انرژی اتمی، نفت، رادیو، ماشین آلات الکتریکی، صنایع شیمیایی و غیره استفاده می شود. محصولات: میله های PTFE، لوله ها، صفحات، صفحات تبدیل شده. PTFE پلیمری از تترافلوئورواتیلن است. مخفف انگلیسی PTFE است. فرمول ساختاری است. در اواخر دهه 1930 کشف شد و در دهه 1940 به تولید صنعتی رسید.
خواص: وزن مولکولی نسبی پلی تترا فلوئورواتیلن نسبتاً بزرگ است و از صدها هزار تا بیش از 10 میلیون و به طور کلی میلیون ها متغیر است (درجه پلیمریزاسیون در حد 104 است در حالی که پلی اتیلن فقط 103 است). به طور کلی، بلورینگی 90 تا 95٪ و دمای ذوب 327 تا 342 درجه است. واحدهای CF2 در مولکول پلی تترا فلوئورواتیلن به شکل زیگزاگ چیده شده اند. از آنجایی که شعاع اتم فلوئور کمی بزرگتر از شعاع هیدروژن است، واحدهای CF2 مجاور نمی توانند کاملاً متقاطع باشند، بلکه یک زنجیره پیچ خورده مارپیچی را تشکیل می دهند که تقریباً توسط اتم های فلوئور پوشانده شده است. روی سطح کل زنجیره پلیمری. این ساختار مولکولی خواص مختلف PTFE را توضیح می دهد. هنگامی که دما کمتر از 19 درجه باشد، یک مارپیچ 13/6 تشکیل می شود. در 19 درجه، تغییر فاز رخ می دهد و مولکول ها کمی باز می شوند و یک مارپیچ 15/7 تشکیل می دهند.
اگرچه جدا شدن پیوندهای کربن-کربن و پیوندهای کربن- فلوئور در پرفلوئوروکربن ها به جذب انرژی به ترتیب 94/346 و 88/484 کیلوژول بر مول نیاز دارد، پلیمریزاسیون پلی تترافلوئورواتیلن برای تولید 1 مول تترافلوئورواتیلن تنها به انرژی نیاز دارد. بنابراین، در هنگام ترک در دمای بالا، پلی تترا فلوئورواتیلن عمدتاً به تترا فلوئورواتیلن دپلیمریزه می شود. نرخ های کاهش وزن (%) پلی تترا فلوئورواتیلن در 260، 370 و 420 درجه به ترتیب 1×10-4، 4×10-3 و 9×10-2 در ساعت است. مشاهده می شود که PTFE را می توان برای مدت طولانی در 260 درجه استفاده کرد. از آنجایی که محصولات جانبی بسیار سمی مانند فلوروفسژن و پرفلوئوروایزوبوتیلن نیز در هنگام ترک در دمای بالا تولید می شوند، باید توجه ویژه ای به حفاظت ایمنی و جلوگیری از تماس پلی تترا فلوئورواتیلن با شعله های باز شود. خواص مکانیکی ضریب اصطکاک آن بسیار کوچک است، فقط 1/5 پلی اتیلن است که یکی از ویژگی های مهم سطح پرفلوئوروکربن است. و از آنجایی که نیروی بین مولکولی بین زنجیره های فلوئور و کربن بسیار کم است، پلی تترا فلوئورواتیلن غیر چسبنده است.