Çfarë është PTFE (Polytetrafluoroethylene)

Isfarë është PTFE (polytetrafluoroethylene)?

Polytetrafluorotileni PTFE është një fluoropolimer multifunksional me performancë të lartë të përbërë nga atomet e karbonit dhe atomet e fluorit. Fluoropolimerët janë një grup plastikash me një gamë të gjerë të pronave dhe përfitimeve. PTFE është një fluoropolimer i tillë, zbulimi i të cilit revolucionarizoi përgjithmonë grupin fluoropolimer dhe hapi rrugën për një sërë aplikimesh.

Një nga aplikacionet e zakonshme të materialeve PTFE përfshin veshje jo ngjitëse për gatimet e kuzhinës. Për shkak të mos-reaktivitetit të tij, pjesërisht për shkak të forcës së lidhjes së karbonit-fluorinës, shpesh përdoret për të bërë tuba dhe kontejnerë për kimikate reaktive dhe gërryese.

Si bëhet PTFE?

PTFE është prodhuar shumë si çdo polimer tjetër. Ajo është prodhuar nga teknologjia e polimerizimit radikal të lirë duke përdorur polimerizimin e shtimit TFE në një proces grumbull në media ujore.

Struktura kimike e PTFE është e njëjtë me polietileni; Dallimi i vetëm i madh është se atomet e hidrogjenit zëvendësohen plotësisht nga fluori. Sidoqoftë, PE dhe PTFE përgatiten në mënyra shumë të ndryshme.

Madhësia e madhe e atomeve të fluorit formon një mbështjellës të njëtrajtshëm, të vazhdueshëm rreth lidhjeve të karbonit-karbonit, duke siguruar molekulën me rezistencë të mirë kimike, inertësi elektrike dhe stabilitet.

Karakteristikat dhe performanca e PTFE

PTFE vjen në tre forma kryesore-granula, shpërndarje të bazuara në ujë dhe pluhurat e imët.

Materialet granulare PTFE prodhohen nga polimerizimi i pezullimit në një medium ujor duke përdorur pak ose aspak shpërndarës. Materialet kokrrizore PTFE përdoren kryesisht në metodat e kompresimit, shtypjes isostatike dhe nxjerrjes së kumarit.

Shpërndarjet PTFE me bazë uji përdorin të njëjtin polimerizim të bazuar në ujë me më shumë shpërndarës dhe agjitacion. Shpërndarjet me bazë uji përdoren kryesisht në veshjet dhe metodat e hedhjes së filmit.

PTFE me pluhur të imët është një grimcë e vogël e bardhë e prodhuar nga polimerizimi i kontrolluar i emulsionit. Pluhuri i imët PTFE mund të përpunohet në thekon përmes nxjerrjes së pastës ose aditivëve për të përmirësuar rezistencën e veshit.

Karakteristikat e tjera të dukshme të PTFE përfshijnë rezistencë të shkëlqyeshme të temperaturës së lartë dhe të ulët, vetitë e izolimit elektrik, inertitetin kimik, koeficientin e ulët të fërkimit (statik 0.08 dhe dinamik 0.01), dhe veti jo-ngjitëse mbi një gamë të gjerë të temperaturës (-260 deri 260 ° C) .

PTFE është një nga materialet më të besueshme kur bëhet fjalë për rezistencën kimike. Sulmohet vetëm nga metale alkali të shkrirë, halide organike si trifluoridi i klorit (CLF3) dhe difluoridi i oksigjenit (OF2), dhe fluorina e gaztë në temperatura të larta.

Karakteristikat mekanike të PTFE janë gjithashtu mbresëlënëse, por jo aq të mira sa plastika tjetër inxhinierike në temperaturën e dhomës. Shtimi i mbushësve ka provuar të jetë një metodë e suksesshme për të kapërcyer këtë pengesë. Brenda intervalit të tij normal të temperaturës, PTFE shfaq disa veti të dobishme mekanike. Këto veti gjithashtu pengohen nga variablat e përpunimit siç janë temperatura e shkrirjes, presioni i preformës, shkalla e ftohjes, etj. Karakteristikat polimer siç janë madhësia e grimcave të masës molare dhe shpërndarja e madhësisë së grimcave mund të ndikojnë negativisht në vetitë mekanike.

PTFE ka veti të jashtëzakonshme të izolimit elektrik, konstantë dielektrike të ulët dhe izolim i rezistojnë tensionit. Konstanta dielektrike shumë e ulët (2.0) është rezultat i strukturës komplekse simetrike të makromolekulave.

Materiali PTFE tregon gjithashtu veti të mira termike, pa degradim domethënës nën 440 ° C.

Ajo është sulmuar gjithashtu nga degradimi dhe rrezatimi i ajrit, duke filluar me një dozë prej 0.02 mrad.

Disavantazhet e materialit PTFE

Materialet tradicionale PTFE nuk janë pa disa të meta. ata janë:

Zvarriten dhe veshin të ndjeshëm

Ai nuk mund të përpunohet me metoda të përpunimit të gjendjes së shkrirë, dhe metodat e përshtatshme shpesh mund të jenë jokonvencionale dhe të shkallëzueshme.

Vështirësi në bashkimin

Ndryshime të larta dimensionale pranë temperaturës së tranzicionit të qelqit.

Rezistencë ndaj rrezatimit të ulët

Isshtë gërryes dhe lehtë mund të prodhojë tym toksik.

Rëndësia e mbushësve dhe aditivëve në PTFE

Shtimi i mbushësve dhe aditivëve mund të përmirësojë ndjeshëm vetitë mekanike të PTFE, veçanërisht normat e zvarritjes dhe veshjes. Mbushësit e përdorur zakonisht përfshijnë çelikun, karbonin, fibrën e qelqit, fibrën e karbonit, grafitin, bronzin, çelikun, etj.

Fibra qelqi : Shtesa e saj do të përmirësojë vetitë e zvarritjes dhe veshin e PTFE duke ndikuar në temperaturat e tij të ulëta dhe të larta. Për më tepër, komponimet e mbushura me xham performojnë jashtëzakonisht mirë në mjediset oksiduese.

Fibra e karbonit: Fibra e karbonit është thelbësore për të zvogëluar zvarritjen, për të përmirësuar ngurtësinë, për të rritur fleksibilitetin dhe modulin kompresiv. PTFE e përzier me komponime të fibrave të karbonit ka përçueshmëri të lartë termike dhe një koeficient të ulët të zgjerimit termik. Fibra e karbonit është inerte ndaj alkalet të fortë dhe acidit hidrofluorik (fibra qelqi është rezistente ndaj të dy acideve). Këto pjesë janë ideale për prodhimin e pjesëve automobilistike siç janë amortizuesit.

Karboni: Karboni si shtesë do të ndihmojë në uljen e zvarritjes, rritjen e ngurtësisë dhe përmirësimin e përçueshmërisë termike të PTFE. Të njëjtat rezultate mund të arrihen duke përzier PTFE dhe grafit dhe duke rritur rezistencën e veshjes së përbërjes së mbushur me karbon. Këto përzierje janë ideale për aplikime jo të lubrifikuara siç janë unazat e pistonit në cilindrat e kompresimit.

PTFE e mbushur me bronz: Kjo përbërje ka përçueshmëri të shkëlqyeshme termike dhe elektrike, duke e bërë atë ideal për aplikimet që i nënshtrohen ngarkesave dhe temperaturave ekstreme.

Përparësitë e shtimit të mbushësve

Mbushësit/aditivët janë thelbësorë për të rritur porozitetin e përbërjes PTFE dhe për këtë arsye ndikojnë në vetitë elektrike - zvogëlon forcën dielektrike ndërsa rrit faktorin dielektrik konstant dhe shpërndarjen.

Mbushësit mund të përmirësojnë ndjeshëm performancën e PTFE në të dy temperaturat e larta dhe të ulëta.

Ndryshimet në vetitë kimike varen shumë nga lloji i aditivit të përdorur, megjithatë. Në përgjithësi, ajo lë rezultate pozitive gjithashtu.

Aplikime PTFE

Në mënyrë tipike, termoplastika e fluorinuar përdoret në aplikime me performancë të lartë me rezistencë të lartë të temperaturës, pastërti të lartë, temperaturë të ulët, inerte kimike, veti jo-ngjitëse dhe vetë-lubrifikuese. Këtu janë disa nga përdorimet më të zakonshme për PTFE:

Inxhinieri - kushineta, sipërfaqe jo të pasme, sedilje valvulash, priza, pajisje, valvula dhe pjesë pompë.

Mjekësore - arna të zemrës, shartime kardiovaskulare, zëvendësime të ligamenteve.

Industria kimike - Veshje e pompave, diafragmave, shtytësve, shkëmbyesve të nxehtësisë, autoklave, enëve të reagimit, rezervuarëve të ruajtjes, anijeve, etj.

Automobile -Vula të rrjedhin, vula boshtesh, gaskets, unaza O, astarët e zorrës së karburantit, drejtimi i energjisë, transmetimet dhe më shumë.

Elektrike dhe Elektronike - Bordet e qarkut të shtypur fleksibël, izolimi elektrik, etj.

Teknologjitë më të mira për përpunimin e PTFE

Struktura e zinxhirit polimer i ngurtë i PTFE e bën jashtëzakonisht të vështirë përpunimin e përdorimit të metodave tradicionale siç janë formimi i injeksionit dhe nxjerrja. Megjithatë, viskoziteti i saj jashtëzakonisht i lartë i shkrirë dhe temperatura e lartë e shkrirjes nuk ndihmon. Teknologjia ideale e përpunimit për trajtimin e metalurgjisë pluhur është e përshtatshme për PTFE.

Sinterimi, formimi i kompresimit, shtypja, vulosja ose nxjerrja e ngjitjes, vulosja e nxehtë, përpunimi, nxjerrja e pluhurit të paracaktuar në makinat speciale.

Nxjerrja e nxjerrjes përzihet PTFE me hidrokarbure, të cilat përdoren për ta bërë atë në izolim të shiritit, tubit dhe telit. Hidrokarburet avullojnë para se pjesa të sintetizohet.

Diapazoni i funksionimit -200 ° C deri në 260 ° C.

Fshat

1. A shkakton kancer polytetrafluoroethylene?

përgjigje PTFE është treguar se është toksike për shëndetin e njeriut sepse përmban një kancerogjen të quajtur PFOA. Sidoqoftë, nuk ka nevojë të shqetësoheni pasi veshjet jo-ngjitëse të PTFE nuk e përmbajnë më këtë substancë.

2. Për çfarë përdoret tubi PTFE?

përgjigje Tubi PTFE përdoret më së shpeshti si tub laboratorik, ku rezistenca kimike dhe pastërtia janë më të rëndësishme. PTFE ka një koeficient jashtëzakonisht të ulët të fërkimit dhe njihet si një nga substancat "më të rrëshqitura" të njohura.

3. Çfarë lloj plastike është PTFE?

përgjigje PTFE është një polimer termoplastik që është një fluoropolimer i përbërë nga atomet e karbonit dhe atomet e fluorit.

4. Cili është përdorimi i bordit PTFE?

përgjigje Fletët PTFE përdoren në një larmi aplikimesh të tilla si Gaskets të kapsuluara PTFE dhe paketimin PTFE. Ka rezistencë të shkëlqyeshme ndaj gazrave, ujit, kimikateve, karburanteve dhe vajrave.