Il politetrafluoroetilene (Teflon o PTFE) ha eccellente stabilità chimica, resistenza alla corrosione, tenuta, elevata lubrificazione e non appiccicosità, isolamento elettrico e buona resistenza anti-invecchiamento. Utilizzato principalmente in tubi, contenitori, pompe, valvole, radar, apparecchiature di comunicazione ad alta frequenza, apparecchiature radio, ecc. resistenti alla corrosione con requisiti di prestazioni elevate.
Proprietà dei materiali
Densità 2,2 g/cm3
Modulo di Young 0.5 Gpa
Carico di snervamento 23 MPa
Punto di fusione ~327 gradi
Il politetrafluoroetilene [PTFE, F4] è oggi uno dei materiali resistenti alla corrosione al mondo, quindi è conosciuto come il "Re delle materie plastiche". Può essere utilizzato a lungo in qualsiasi tipo di mezzo chimico e la sua produzione ha risolto molti problemi nell'industria chimica, petrolifera, farmaceutica e in altri campi del mio paese. Guarnizioni, guarnizioni e guarnizioni in PTFE. Le guarnizioni, le guarnizioni e le guarnizioni in PTFE sono stampate in resina PTFE polimerizzata in sospensione. Rispetto ad altre materie plastiche, il PTFE ha un'eccellente resistenza alla corrosione chimica e alla temperatura. È stato ampiamente utilizzato come materiale di tenuta e materiale di riempimento. Il PTFE è un polimero del tetrafluoroetilene. L'abbreviazione inglese è PTFE. Il nome commerciale è "Teflon". Conosciuto come il "Re della plastica". La struttura di base del politetrafluoroetilene è. - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF 2 - CF2 -. Il politetrafluoroetilene è ampiamente utilizzato in varie applicazioni che richiedono resistenza ad acidi, alcali e solventi organici. Non è tossico per l'uomo, ma il perfluoroottanoato (PFOA), una delle materie prime utilizzate nel processo produttivo, è considerato potenzialmente cancerogeno.
Il politetrafluoroetilene (Teflon o PTFE), comunemente noto come il "Re delle materie plastiche", ha nomi commerciali cinesi come "Teflon", "Teflon", "Teflon", "Teflon", ecc. È un composto polimerico costituito da tetrafluoroetilene e ha un'eccellente stabilità chimica, resistenza alla corrosione, tenuta, elevata lubrificazione e non appiccicosità, isolamento elettrico e buona resistenza anti-invecchiamento. Può funzionare a lungo a temperature da +250 gradi a -180 gradi. Ad eccezione del sodio metallico fuso e del fluoro liquido, è resistente a tutti gli altri prodotti chimici e non cambia se bollito in acqua regia.
Utilizzato come tecnopolimeri, può essere trasformato in tubi, barre, strisce, lastre, pellicole, ecc. in PTFE. Viene generalmente utilizzato in tubi, contenitori, pompe, valvole, radar, apparecchiature di comunicazione ad alta frequenza, apparecchiature radio, ecc. resistenti alla corrosione. ecc. che richiedono prestazioni elevate. La dispersione può essere utilizzata come liquido impregnante isolante per vari materiali e come rivestimento anticorrosivo sulle superfici di metallo, vetro e ceramica. Vari anelli in PTFE, guarnizioni in PTFE, guarnizioni in PTFE, ecc. sono ampiamente utilizzati in vari tipi di guarnizioni anticorrosive per flange di tubazioni. Inoltre, può essere utilizzato anche per la filatura della fibra di politetrafluoroetilene - fluoronon (il nome commerciale estero è Teflon).
Attualmente, vari tipi di prodotti in PTFE hanno svolto un ruolo decisivo nei settori economici nazionali come l'industria chimica, i macchinari, l'elettronica, gli elettrodomestici, l'industria militare, l'aerospaziale, la protezione ambientale e i ponti.
Condizioni d'uso del politetrafluoroetilene (PTFE) industria chimica, petrolchimica, raffinazione del petrolio, cloro-alcali, produzione di acidi, fertilizzanti fosfatici, prodotti farmaceutici, pesticidi, fibre chimiche, tintura, cokeria, gas, sintesi organica, fusione di metalli non ferrosi, acciaio, energia atomica e produzione di prodotti di elevata purezza (come l'elettrolisi della membrana ionica), trasporto e funzionamento di materiali viscosi, reparti di lavorazione e produzione di alimenti, bevande e altri con requisiti igienici molto severi.
Medio Acido fluoridrico, acido fosforico, acido solforico, acido nitrico, acido cloridrico, vari acidi organici, solventi organici, forti ossidanti e altri mezzi chimici altamente corrosivi.
Temperatura -20~250 gradi, che consente il raffreddamento e il riscaldamento improvvisi o l'alternanza di funzionamento caldo e freddo. -20-250 grado (-4-+482 grado F)
Pressione -0.1-6.4Mpa (vuoto completo fino a 64 kgf/cm2) -0.1-6.4Mpa (vuoto completo fino a 64 kgf/cm2) Resistenza alle alte temperature: la temperatura di esercizio raggiunge i 250 gradi.
Resistenza alle basse temperature - ha una buona tenacità meccanica; anche se la temperatura scende a -196 gradi, può mantenere un allungamento del 5%. Resistenza alla corrosione: inerte alla maggior parte dei prodotti chimici e solventi, resistente agli acidi e agli alcali forti, all'acqua e a vari solventi organici. Resistente agli agenti atmosferici: resiste all'invecchiamento della plastica. Elevata lubrificazione: ha il coefficiente di attrito più basso tra i materiali solidi.
Antiaderente: rappresenta la più piccola tensione superficiale in un materiale solido e non si attacca a nulla.
Non tossico: impianto fisiologicamente inerte e a lungo termine nel corpo come vasi sanguigni e organi artificiali senza reazioni avverse.
Il peso molecolare relativo del politetrafluoroetilene è relativamente grande, variando da centinaia di migliaia a più di 10 milioni, e generalmente milioni (il grado di polimerizzazione è dell'ordine di 104, mentre il polietilene è solo 103). Generalmente, la cristallinità è compresa tra 90 e 95% e la temperatura di fusione è compresa tra 327 e 342 gradi. Le unità CF2 nella molecola di politetrafluoroetilene sono disposte a zigzag. Poiché il raggio dell'atomo di fluoro è leggermente più grande di quello dell'idrogeno, le unità CF2 adiacenti non possono essere completamente orientate in modo trans-incrociato, ma formano una catena attorcigliata a spirale, che è quasi coperta dagli atomi di fluoro. sulla superficie dell'intera catena polimerica. Questa struttura molecolare spiega le varie proprietà del PTFE. Quando la temperatura è inferiore a 19 gradi si forma un'elica 13/6; a 19 gradi si verifica un cambiamento di fase e le molecole si srotolano leggermente per formare un'elica 15/7.
Sebbene la scissione dei legami carbonio-carbonio e dei legami carbonio-fluoro nei perfluorocarburi richieda un assorbimento di energia rispettivamente di 346,94 e 484,88 kJ/mol, la depolimerizzazione del politetrafluoroetilene per generare 1 mole di tetrafluoroetilene richiede solo 171,38 kJ di energia. Pertanto, durante il cracking ad alta temperatura, il politetrafluoroetilene viene principalmente depolimerizzato in tetrafluoroetilene. I tassi di perdita di peso (%) del politetrafluoroetilene a 260, 370 e 420 gradi sono rispettivamente 1×10-4, 4×10-3 e 9×10-2 all'ora. Si può vedere che il PTFE può essere utilizzato a lungo a 260 gradi. Poiché durante il cracking ad alta temperatura vengono prodotti anche sottoprodotti altamente tossici come il fluorofosgene e il perfluoroisobutilene, è necessario prestare particolare attenzione alla protezione della sicurezza e ad evitare che il politetrafluoroetilene venga a contatto con fiamme libere.
Proprietà meccaniche Il suo coefficiente di attrito è estremamente piccolo, solo 1/5 del polietilene, che è una caratteristica importante della superficie del perfluorocarburo. E poiché la forza intermolecolare tra il fluoro e le catene di carbonio è estremamente bassa, il politetrafluoroetilene non è appiccicoso.
Non si scioglie a una temperatura di 250 gradi e non diventa fragile a una temperatura ultrabassa di -260 gradi. Il PTFE è estremamente liscio, perfino il ghiaccio non può reggere il confronto con esso; le sue proprietà isolanti sono particolarmente buone, una pellicola spessa quanto un giornale è sufficiente per resistere all'alta tensione di 1500V.
Il PTFE mantiene eccellenti proprietà meccaniche in un ampio intervallo di temperature da -196 a 260 gradi. Una delle caratteristiche dei polimeri perfluorocarburici è quella di non essere fragili alle basse temperature.
Resistenza chimica e resistenza agli agenti atmosferici Ad eccezione dei metalli alcalini fusi, il PTFE non viene quasi corroso da alcun agente chimico. Ad esempio, se bollito in acido solforico concentrato, acido nitrico, acido cloridrico o anche acqua regia, il suo peso e le sue prestazioni rimangono invariati. Inoltre è quasi insolubile in tutti i solventi ed è solo leggermente solubile in tutti gli alcani sopra i 300 gradi (circa 0,1 g/100 g). Il PTFE non assorbe l'umidità, non è infiammabile ed è estremamente stabile all'ossigeno e ai raggi ultravioletti, quindi ha un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici. Proprietà elettriche Il PTFE ha una costante dielettrica e una perdita dielettrica basse su un ampio intervallo di frequenze e presenta un'elevata tensione di rottura, resistività di volume e resistenza all'arco.
Resistenza alle radiazioni: La resistenza alle radiazioni del politetrafluoroetilene è scarsa (104 rad). Si degrada dopo essere stato esposto a radiazioni ad alta energia e le proprietà elettriche e meccaniche del polimero sono significativamente ridotte.
Polimerizzazione Il politetrafluoroetilene è prodotto mediante polimerizzazione a radicali liberi del tetrafluoroetilene. Le reazioni di polimerizzazione industriale vengono effettuate con agitazione in presenza di una grande quantità di acqua per disperdere il calore di reazione e facilitare il controllo della temperatura. La polimerizzazione viene generalmente effettuata a una temperatura compresa tra 40 e 80 gradi e una pressione compresa tra 3 e 26 kgf/cm2. Come iniziatori si possono usare persolfati inorganici e perossidi organici, oppure si può usare un sistema di avvio redox. Ogni mole di tetrafluoroetilene rilascia calore di 171,38 kJ durante la polimerizzazione. La polimerizzazione in dispersione richiede l'aggiunta di tensioattivi perfluorurati, come l'acido perfluoroottanoico o suoi sali.
Applicazioni Il PTFE può essere formato mediante compressione o estrusione; può anche essere trasformato in dispersioni acquose per rivestimento, impregnazione o produzione di fibre. Il PTFE è ampiamente utilizzato come materiali resistenti alle alte e basse temperature, resistenti alla corrosione, materiali isolanti, rivestimenti antiaderenti, ecc. nell'energia atomica, aerospaziale, elettronica, elettrica, chimica, macchinari, strumenti, contatori, edilizia, tessile, alimentare e altri settori.
Resistenza all'invecchiamento atmosferico: resistenza alle radiazioni e bassa permeabilità: la superficie e le prestazioni rimangono invariate dopo un'esposizione prolungata all'atmosfera. Non infiammabilità: l'indice di limitazione dell'ossigeno è inferiore a 90.
Resistenza agli acidi e agli alcali: insolubile in acidi forti, alcali forti e solventi organici. Resistenza all'ossidazione: Resistente alla corrosione da parte di forti ossidanti. Acidità e alcalinità: neutra.
Il PTFE è meccanicamente morbido. Ha un'energia superficiale molto bassa.
Il politetrafluoroetilene (F4, PTFE) ha una serie di eccellenti proprietà prestazionali: resistenza alle alte temperature - temperatura di utilizzo a lungo termine di 200~260 gradi, resistenza alle basse temperature - ancora morbido a -100 gradi; resistenza alla corrosione - resistente all'acqua regia e a tutti i solventi organici; Resistenza agli agenti atmosferici: la durata di invecchiamento più lunga della plastica; elevata lubrificazione - ha il coefficiente di attrito più piccolo nella plastica (0,04); antiaderente: ha la tensione superficiale più piccola tra i materiali solidi senza aderire a nulla; non tossico - ha inerzia fisiologica; eccellenti proprietà elettriche, è un materiale isolante ideale di Classe C.
Scopo: Il materiale PTFE è ampiamente utilizzato in settori importanti come l'industria della difesa nazionale, l'energia atomica, il petrolio, la radio, i macchinari elettrici, l'industria chimica, ecc. Prodotti: barre, tubi, piastre, piastre tornite in PTFE. Il PTFE è un polimero del tetrafluoroetilene. L'abbreviazione inglese è PTFE. La formula strutturale è . Fu scoperto alla fine degli anni '30 e messo in produzione industriale negli anni '40.
Proprietà: il peso molecolare relativo del politetrafluoroetilene è relativamente grande, variando da centinaia di migliaia a più di 10 milioni, e generalmente milioni (il grado di polimerizzazione è dell'ordine di 104, mentre il polietilene è solo 103). Generalmente, la cristallinità è compresa tra 90 e 95% e la temperatura di fusione è compresa tra 327 e 342 gradi. Le unità CF2 nella molecola di politetrafluoroetilene sono disposte a zigzag. Poiché il raggio dell'atomo di fluoro è leggermente più grande di quello dell'idrogeno, le unità CF2 adiacenti non possono essere completamente orientate in modo trans-incrociato, ma formano una catena attorcigliata a spirale, che è quasi coperta dagli atomi di fluoro. sulla superficie dell'intera catena polimerica. Questa struttura molecolare spiega le varie proprietà del PTFE. Quando la temperatura è inferiore a 19 gradi si forma un'elica 13/6; a 19 gradi si verifica un cambiamento di fase e le molecole si srotolano leggermente per formare un'elica 15/7.
Sebbene la scissione dei legami carbonio-carbonio e dei legami carbonio-fluoro nei perfluorocarburi richieda un assorbimento di energia rispettivamente di 346,94 e 484,88 kJ/mol, la depolimerizzazione del politetrafluoroetilene per generare 1 mole di tetrafluoroetilene richiede solo 171,38 kJ di energia. Pertanto, durante il cracking ad alta temperatura, il politetrafluoroetilene viene principalmente depolimerizzato in tetrafluoroetilene. I tassi di perdita di peso (%) del politetrafluoroetilene a 260, 370 e 420 gradi sono rispettivamente 1×10-4, 4×10-3 e 9×10-2 all'ora. Si può vedere che il PTFE può essere utilizzato a lungo a 260 gradi. Poiché durante il cracking ad alta temperatura vengono prodotti anche sottoprodotti altamente tossici come il fluorofosgene e il perfluoroisobutilene, è necessario prestare particolare attenzione alla protezione della sicurezza e ad evitare che il politetrafluoroetilene venga a contatto con fiamme libere. Proprietà meccaniche Il suo coefficiente di attrito è estremamente piccolo, solo 1/5 del polietilene, che è una caratteristica importante della superficie del perfluorocarburo. E poiché la forza intermolecolare tra il fluoro e le catene di carbonio è estremamente bassa, il politetrafluoroetilene non è appiccicoso.
Il PTFE mantiene eccellenti proprietà meccaniche in un ampio intervallo di temperature da -196 a 260 gradi. Una delle caratteristiche dei polimeri perfluorocarburici è quella di non essere fragili alle basse temperature.
Resistenza chimica e resistenza agli agenti atmosferici Ad eccezione dei metalli alcalini fusi, il PTFE non viene quasi corroso da alcun agente chimico. Ad esempio, se bollito in acido solforico concentrato, acido nitrico, acido cloridrico o anche acqua regia, il suo peso e le sue prestazioni rimangono invariati. Inoltre è quasi insolubile in tutti i solventi ed è solo leggermente solubile in tutti gli alcani sopra i 300 gradi (circa 0,1 g/100 g). Il PTFE non assorbe l'umidità, non è infiammabile ed è estremamente stabile all'ossigeno e ai raggi ultravioletti, quindi ha un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici. Proprietà elettriche Il PTFE ha una costante dielettrica e una perdita dielettrica basse su un ampio intervallo di frequenze e presenta un'elevata tensione di rottura, resistività di volume e resistenza all'arco.
Resistenza alle radiazioni: La resistenza alle radiazioni del politetrafluoroetilene è scarsa (104 rad). Si degrada dopo essere stato esposto a radiazioni ad alta energia e le proprietà elettriche e meccaniche del polimero sono significativamente ridotte.
Polimerizzazione Il politetrafluoroetilene è prodotto mediante polimerizzazione a radicali liberi del tetrafluoroetilene. Le reazioni di polimerizzazione industriale vengono effettuate con agitazione in presenza di una grande quantità di acqua per disperdere il calore di reazione e facilitare il controllo della temperatura. La polimerizzazione viene generalmente effettuata a una temperatura compresa tra 40 e 80 gradi e una pressione compresa tra 3 e 26 kgf/cm2. Come iniziatori si possono usare persolfati inorganici e perossidi organici, oppure si può usare un sistema di avvio redox. Ogni mole di tetrafluoroetilene rilascia calore di 171,38 kJ durante la polimerizzazione. La polimerizzazione in dispersione richiede l'aggiunta di tensioattivi perfluorurati, come l'acido perfluoroottanoico o suoi sali. Coefficiente di espansione (25~250 gradi) 10~12×10-5/grado.