Polytetrafluorethylen (Teflon oder PTFE) verfügt über eine ausgezeichnete chemische Stabilität, Korrosionsbeständigkeit, Abdichtung, hohe Schmierfähigkeit und Nichtklebrigkeit, elektrische Isolierung und eine gute Alterungsbeständigkeit. Wird hauptsächlich in korrosionsbeständigen Rohren, Behältern, Pumpen, Ventilen, Radargeräten, Hochfrequenzkommunikationsgeräten, Funkgeräten usw. mit hohen Leistungsanforderungen verwendet.
Materialeigenschaften
Dichte 2,2 g/cm3
Elastizitätsmodul 0,5 Gpa
Streckgrenze 23 MPa
Schmelzpunkt ~327 Grad
Polytetrafluorethylen [PTFE, F4] ist heute eines der korrosionsbeständigsten Materialien der Welt und wird daher als „König der Kunststoffe“ bezeichnet. Es kann über einen langen Zeitraum in allen Arten von chemischen Medien verwendet werden und seine Herstellung hat viele Probleme in der chemischen Industrie, Erdöl-, Pharma- und anderen Bereichen meines Landes gelöst. PTFE-Dichtungen, Dichtungen und Dichtungen. PTFE-Dichtungen, -Dichtungen und -Dichtungen werden aus suspendierungspolymerisiertem PTFE-Harz geformt. Im Vergleich zu anderen Kunststoffen weist PTFE eine hervorragende chemische Korrosionsbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit auf. Es wird häufig als Dichtungsmaterial und Füllmaterial verwendet. PTFE ist ein Polymer aus Tetrafluorethylen. Die englische Abkürzung ist PTFE. Der Handelsname ist „Teflon“. Bekannt als „König der Kunststoffe“. Die Grundstruktur von Polytetrafluorethylen ist. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Polytetrafluorethylen wird häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, bei denen eine Beständigkeit gegen Säuren, Laugen und organische Lösungsmittel erforderlich ist. Es ist für den Menschen nicht giftig, Perfluoroctanoat (PFOA), einer der im Produktionsprozess verwendeten Rohstoffe, gilt jedoch als potenziell krebserregend.
Polytetrafluorethylen (Teflon oder PTFE), allgemein bekannt als „König der Kunststoffe“, hat chinesische Handelsnamen wie „Teflon“, „Teflon“, „Teflon“, „Teflon“ usw. Es ist eine Polymerverbindung aus Tetrafluorethylen und verfügt über eine ausgezeichnete chemische Stabilität, Korrosionsbeständigkeit, Abdichtung, hohe Schmierfähigkeit und Nichtklebrigkeit, elektrische Isolierung und eine gute Alterungsbeständigkeit. Es kann lange Zeit bei Temperaturen von +250 Grad bis -180 Grad arbeiten. Mit Ausnahme von geschmolzenem metallischem Natrium und flüssigem Fluor ist es gegen alle anderen Chemikalien beständig und verändert sich beim Kochen in Königswasser nicht.
Als technischer Kunststoff kann es zu PTFE-Rohren, -Stäben, -Streifen, -Platten, -Folien usw. verarbeitet werden. Es wird im Allgemeinen in korrosionsbeständigen Rohren, Behältern, Pumpen, Ventilen, Radargeräten, Hochfrequenzkommunikationsgeräten, Funkgeräten usw. verwendet. usw., die eine hohe Leistung erfordern. Die Dispersion kann als isolierende Imprägnierflüssigkeit für verschiedene Materialien und als Korrosionsschutzbeschichtung auf Metall-, Glas- und Keramikoberflächen eingesetzt werden. Verschiedene PTFE-Ringe, PTFE-Dichtungen, PTFE-Packungen usw. werden häufig in verschiedenen Arten von Korrosionsschutz-Flanschdichtungen für Rohrleitungen verwendet. Darüber hinaus kann es auch zum Spinnen von Polytetrafluorethylenfasern – Fluornon (ausländischer Handelsname ist Teflon) – verwendet werden.
Derzeit spielen verschiedene Arten von PTFE-Produkten eine entscheidende Rolle in den nationalen Wirtschaftsbereichen wie der chemischen Industrie, Maschinenbau, Elektronik, Elektrogeräten, Militärindustrie, Luft- und Raumfahrt, Umweltschutz und Brücken.
Einsatzbedingungen von Polytetrafluorethylen (PTFE) in der Chemieindustrie, Petrochemie, Ölraffination, Chloralkali, Säureproduktion, Phosphatdünger, Pharmazeutika, Pestizide, Chemiefasern, Färberei, Verkokung, Gas, organische Synthese, Nichteisenverhüttung, Stahl, Atomenergie usw Herstellung hochreiner Produkte (z. B. Ionenmembranelektrolyse), Transport und Betrieb viskoser Materialien, Lebensmittel-, Getränke- und andere Verarbeitungs- und Produktionsabteilungen mit sehr strengen Hygieneanforderungen.
Medium Flusssäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, verschiedene organische Säuren, organische Lösungsmittel, starke Oxidationsmittel und andere stark korrosive chemische Medien.
Temperatur -20~250 Grad, ermöglicht plötzliches Kühlen und Heizen oder abwechselnden Heiß- und Kaltbetrieb. -20-250 Grad (-4-+482 Grad F)
Druck -0.1-6,4 MPa (Vollvakuum bis 64 kgf/cm2) -0.1-6,4 MPa (Vollvakuum bis 64 kgf/cm2) Hohe Temperaturbeständigkeit – die Betriebstemperatur erreicht 250 Grad.
Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen – hat eine gute mechanische Zähigkeit; Selbst wenn die Temperatur auf -196 Grad sinkt, kann eine Dehnung von 5 % aufrechterhalten werden. Korrosionsbeständigkeit – inert gegenüber den meisten Chemikalien und Lösungsmitteln, beständig gegen starke Säuren und Laugen, Wasser und verschiedene organische Lösungsmittel. Wetterbeständig – Hat die Alterungsbeständigkeit von Kunststoffen. Hohe Schmierfähigkeit – hat den niedrigsten Reibungskoeffizienten unter den Feststoffmaterialien.
Antihaftbeschichtung – hat die geringste Oberflächenspannung in einem festen Material und haftet an nichts.
Ungiftig – physiologisch inert, langfristige Implantation in den Körper als künstliche Blutgefäße und Organe ohne Nebenwirkungen.
Das relative Molekulargewicht von Polytetrafluorethylen ist relativ groß und reicht von Hunderttausenden bis über 10 Millionen und im Allgemeinen von Millionen (der Polymerisationsgrad liegt in der Größenordnung von 104, während Polyethylen nur 103 beträgt). Im Allgemeinen beträgt die Kristallinität 90 bis 95 % und die Schmelztemperatur 327 bis 342 Grad. Die CF2-Einheiten im Polytetrafluorethylen-Molekül sind zickzackförmig angeordnet. Da der Radius des Fluoratoms etwas größer ist als der von Wasserstoff, können die benachbarten CF2-Einheiten nicht vollständig kreuzweise orientiert sein, sondern bilden eine spiralförmig verdrillte Kette, die nahezu von den Fluoratomen bedeckt ist. auf der Oberfläche der gesamten Polymerkette. Diese molekulare Struktur erklärt die verschiedenen Eigenschaften von PTFE. Wenn die Temperatur unter 19 Grad liegt, bildet sich eine 13/6-Helix; Bei 19 Grad kommt es zu einem Phasenwechsel und die Moleküle entwinden sich leicht, um eine 15/7-Helix zu bilden.
Obwohl die Spaltung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und Kohlenstoff-Fluor-Bindungen in Perfluorkohlenstoffen eine Energieabsorption von 346,94 bzw. 484,88 kJ/mol erfordert, erfordert die Depolymerisation von Polytetrafluorethylen zur Erzeugung von 1 Mol Tetrafluorethylen nur 171,38 kJ Energie. Daher wird Polytetrafluorethylen beim Hochtemperaturcracken hauptsächlich zu Tetrafluorethylen depolymerisiert. Die Gewichtsverlustraten (%) von Polytetrafluorethylen bei 260, 370 und 420 Grad betragen 1×10-4, 4×10-3 bzw. 9×10-2 pro Stunde. Es ist ersichtlich, dass PTFE bei 260 Grad lange verwendet werden kann. Da beim Hochtemperaturcracken auch hochgiftige Nebenprodukte wie Fluorphosgen und Perfluorisobutylen entstehen, muss besonderes Augenmerk auf den Sicherheitsschutz gelegt werden und verhindert werden, dass Polytetrafluorethylen mit offenen Flammen in Berührung kommt.
Mechanische Eigenschaften Sein Reibungskoeffizient ist extrem klein, nur 1/5 des Polyethylens, was ein wichtiges Merkmal der Perfluorkohlenstoffoberfläche ist. Und weil die intermolekulare Kraft zwischen Fluor- und Kohlenstoffketten extrem gering ist, ist Polytetrafluorethylen nicht klebrig.
Es schmilzt bei einer Temperatur von 250 Grad nicht und wird bei einer extrem niedrigen Temperatur von -260 Grad nicht spröde. PTFE ist extrem glatt, selbst Eis ist damit nicht zu vergleichen; Seine Isolationseigenschaften sind besonders gut, eine Folie so dick wie Zeitungspapier reicht aus, um einer Hochspannung von 1500 V standzuhalten.
PTFE behält hervorragende mechanische Eigenschaften in einem weiten Temperaturbereich von -196 bis 260 Grad bei. Eine der Eigenschaften von Perfluorkohlenstoff-Polymeren ist, dass sie bei niedrigen Temperaturen nicht spröde sind.
Chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit Außer durch geschmolzene Alkalimetalle wird PTFE nahezu nicht durch chemische Einwirkungen korrodiert. Wenn es beispielsweise in konzentrierter Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure oder sogar Königswasser gekocht wird, bleiben Gewicht und Leistung unverändert. Außerdem ist es in allen Lösungsmitteln nahezu unlöslich und in allen Alkanen über 300 Grad nur geringfügig löslich (ca. 0,1 g/100 g). PTFE nimmt keine Feuchtigkeit auf, ist nicht brennbar und äußerst stabil gegenüber Sauerstoff und ultravioletten Strahlen, sodass es eine hervorragende Witterungsbeständigkeit aufweist. Elektrische Eigenschaften PTFE hat über einen weiten Frequenzbereich eine niedrige Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen dielektrischen Verlust sowie eine hohe Durchbruchspannung, einen hohen Volumenwiderstand und eine hohe Lichtbogenfestigkeit.
Strahlungsbeständigkeit: Die Strahlungsbeständigkeit von Polytetrafluorethylen ist schlecht (104 rad). Unter Einwirkung energiereicher Strahlung wird es abgebaut und die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Polymers werden deutlich reduziert.
Polymerisation Polytetrafluorethylen wird durch radikalische Polymerisation von Tetrafluorethylen hergestellt. Industrielle Polymerisationsreaktionen werden unter Rühren in Gegenwart einer großen Menge Wasser durchgeführt, um die Reaktionswärme abzuleiten und die Temperaturkontrolle zu erleichtern. Die Polymerisation wird im Allgemeinen bei 40 bis 80 Grad und einem Druck von 3 bis 26 kgf/cm2 durchgeführt. Als Initiatoren können anorganische Persulfate und organische Peroxide oder ein Redox-Initiatorsystem verwendet werden. Jedes Mol Tetrafluorethylen setzt während der Polymerisation Wärme von 171,38 kJ frei. Die Dispersionspolymerisation erfordert die Zugabe von perfluorierten Tensiden, wie zum Beispiel Perfluoroctansäure oder deren Salze.
Anwendungen PTFE kann durch Kompression oder Extrusion geformt werden; Es kann auch zu wässrigen Dispersionen zum Beschichten, Imprägnieren oder zur Faserherstellung verarbeitet werden. PTFE wird häufig als hoch- und niedrigtemperaturbeständige, korrosionsbeständige Materialien, Isoliermaterialien, Antihaftbeschichtungen usw. in der Atomenergie, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Elektro- und Chemieindustrie, Maschinen, Instrumenten, Messgeräten, Bauwesen, Textilien, Lebensmitteln usw. verwendet andere Branchen.
Atmosphärische Alterungsbeständigkeit: Strahlungsbeständigkeit und geringe Durchlässigkeit: Oberfläche und Leistung bleiben auch nach längerer Einwirkung der Atmosphäre unverändert. Nichtentflammbarkeit: Der Sauerstoffgrenzindex liegt unter 90.
Säure- und Laugenbeständigkeit: unlöslich in starken Säuren, starken Laugen und organischen Lösungsmitteln. Oxidationsbeständigkeit: Beständig gegen Korrosion durch starke Oxidationsmittel. Säure und Alkalität: neutral.
PTFE ist mechanisch weich. Hat eine sehr niedrige Oberflächenenergie.
Polytetrafluorethylen (F4, PTFE) verfügt über eine Reihe hervorragender Leistungseigenschaften: hohe Temperaturbeständigkeit – Langzeitgebrauchstemperatur von 200~260 Grad, niedrige Temperaturbeständigkeit – noch weich bei -100 Grad; Korrosionsbeständigkeit – beständig gegen Königswasser und alle organischen Lösungsmittel; Wetterbeständigkeit – die längste Alterungsbeständigkeit von Kunststoffen; hohe Schmierfähigkeit – hat den kleinsten Reibungskoeffizienten in Kunststoffen (0,04); antihaftbeschichtet – hat die geringste Oberflächenspannung in festen Materialien, ohne an irgendetwas zu haften; ungiftig – hat physiologische Inertheit; Ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, es ist ein ideales Isoliermaterial der Klasse C.
Zweck: PTFE-Material wird häufig in wichtigen Sektoren wie der nationalen Verteidigungsindustrie, Atomenergie, Erdöl, Radio, elektrischen Maschinen, der chemischen Industrie usw. verwendet. Produkte: PTFE-Stäbe, Rohre, Platten, gedrehte Platten. PTFE ist ein Polymer aus Tetrafluorethylen. Die englische Abkürzung ist PTFE. Die Strukturformel lautet. Es wurde Ende der 1930er Jahre entdeckt und in den 1940er Jahren industriell hergestellt.
Eigenschaften: Das relative Molekulargewicht von Polytetrafluorethylen ist relativ groß und reicht von Hunderttausenden bis über 10 Millionen und im Allgemeinen von Millionen (der Polymerisationsgrad liegt in der Größenordnung von 104, während Polyethylen nur 103 beträgt). Im Allgemeinen beträgt die Kristallinität 90 bis 95 % und die Schmelztemperatur 327 bis 342 Grad. Die CF2-Einheiten im Polytetrafluorethylen-Molekül sind zickzackförmig angeordnet. Da der Radius des Fluoratoms etwas größer ist als der von Wasserstoff, können die benachbarten CF2-Einheiten nicht vollständig kreuzweise orientiert sein, sondern bilden eine spiralförmig verdrillte Kette, die nahezu von den Fluoratomen bedeckt ist. auf der Oberfläche der gesamten Polymerkette. Diese molekulare Struktur erklärt die verschiedenen Eigenschaften von PTFE. Wenn die Temperatur unter 19 Grad liegt, bildet sich eine 13/6-Helix; Bei 19 Grad kommt es zu einem Phasenwechsel und die Moleküle entwinden sich leicht, um eine 15/7-Helix zu bilden.
Obwohl die Spaltung von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und Kohlenstoff-Fluor-Bindungen in Perfluorkohlenstoffen eine Energieabsorption von 346,94 bzw. 484,88 kJ/mol erfordert, erfordert die Depolymerisation von Polytetrafluorethylen zur Erzeugung von 1 Mol Tetrafluorethylen nur 171,38 kJ Energie. Daher wird Polytetrafluorethylen beim Hochtemperaturcracken hauptsächlich zu Tetrafluorethylen depolymerisiert. Die Gewichtsverlustraten (%) von Polytetrafluorethylen bei 260, 370 und 420 Grad betragen 1×10-4, 4×10-3 bzw. 9×10-2 pro Stunde. Es ist ersichtlich, dass PTFE bei 260 Grad lange verwendet werden kann. Da beim Hochtemperaturcracken auch hochgiftige Nebenprodukte wie Fluorphosgen und Perfluorisobutylen entstehen, muss besonderes Augenmerk auf den Sicherheitsschutz gelegt werden und verhindert werden, dass Polytetrafluorethylen mit offenen Flammen in Berührung kommt. Mechanische Eigenschaften Sein Reibungskoeffizient ist extrem klein, nur 1/5 des Polyethylens, was ein wichtiges Merkmal der Perfluorkohlenstoffoberfläche ist. Und weil die intermolekulare Kraft zwischen Fluor- und Kohlenstoffketten extrem gering ist, ist Polytetrafluorethylen nicht klebrig.
PTFE behält hervorragende mechanische Eigenschaften in einem weiten Temperaturbereich von -196 bis 260 Grad bei. Eine der Eigenschaften von Perfluorkohlenstoff-Polymeren ist, dass sie bei niedrigen Temperaturen nicht spröde sind.
Chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit Außer durch geschmolzene Alkalimetalle wird PTFE nahezu nicht durch chemische Einwirkungen korrodiert. Wenn es beispielsweise in konzentrierter Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure oder sogar Königswasser gekocht wird, bleiben Gewicht und Leistung unverändert. Außerdem ist es in allen Lösungsmitteln nahezu unlöslich und in allen Alkanen über 300 Grad nur geringfügig löslich (ca. 0,1 g/100 g). PTFE nimmt keine Feuchtigkeit auf, ist nicht brennbar und äußerst stabil gegenüber Sauerstoff und ultravioletten Strahlen, sodass es eine hervorragende Witterungsbeständigkeit aufweist. Elektrische Eigenschaften PTFE hat über einen weiten Frequenzbereich eine niedrige Dielektrizitätskonstante und einen niedrigen dielektrischen Verlust sowie eine hohe Durchbruchspannung, einen hohen Volumenwiderstand und eine hohe Lichtbogenfestigkeit.
Strahlungsbeständigkeit: Die Strahlungsbeständigkeit von Polytetrafluorethylen ist schlecht (104 rad). Unter Einwirkung energiereicher Strahlung wird es abgebaut und die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Polymers werden deutlich reduziert.
Polymerisation Polytetrafluorethylen wird durch radikalische Polymerisation von Tetrafluorethylen hergestellt. Industrielle Polymerisationsreaktionen werden unter Rühren in Gegenwart einer großen Menge Wasser durchgeführt, um die Reaktionswärme abzuleiten und die Temperaturkontrolle zu erleichtern. Die Polymerisation wird im Allgemeinen bei 40 bis 80 Grad und einem Druck von 3 bis 26 kgf/cm2 durchgeführt. Als Initiatoren können anorganische Persulfate und organische Peroxide oder ein Redox-Initiatorsystem verwendet werden. Jedes Mol Tetrafluorethylen setzt während der Polymerisation Wärme von 171,38 kJ frei. Die Dispersionspolymerisation erfordert die Zugabe von perfluorierten Tensiden, wie zum Beispiel Perfluoroctansäure oder deren Salze. Ausdehnungskoeffizient (25~250 Grad) 10~12×10-5/Grad.