Mga pagtutukoy ng materyal na ptfe. Mga polymeric na materyales para sa paggawa ng mga tubo

PTFE TFM

Ang PTFE TFM ay ang tinatawag na pangalawang henerasyon na Teflon, na nakuha sa pamamagitan ng pagbabago na may isang maliit na additive ng PPVE, na nakakaapekto sa proseso ng pagbuo ng crystalline phase ng polimer. Ang makabuluhang mas maiikling mga molecular chain kumpara sa karaniwang PTFE at ang binagong kristal na istraktura ay naging posible upang pagsamahin ang ilang mga thermoplastic na katangian ng pagbabagong ito sa pangkalahatang magandang mekanikal na katangian ng pangunahing anyo ng PTFE. Ang pagbabago ng PPVE ay humahantong sa pagbuo ng mas maliliit na crystallites, mas pantay-pantay at makapal na ipinamamahagi, na nakakaapekto sa mas pare-parehong istraktura ng polimer, na ipinakita, sa partikular, sa pamamagitan ng mas mataas na transparency ng PTFE TFM kumpara sa pangunahing anyo. Pinapabuti nito ang mga katangian ng thermoplastics tulad ng conductivity, daloy at pinababang porosity ng plastic.

Ang PTFE TFM ay iba sa karagdagan:

mas mahusay na mga mekanikal na katangian tulad ng: pagpahaba/break, paninigas - lalo na sa mataas na temperatura
makabuluhang mas kaunting pagpapapangit sa ilalim ng pagkarga at higit na kakayahang bumalik sa orihinal nitong hugis pagkatapos ng pagwawakas ng pagkarga
mas kaunting creep, lalo na sa hanay ng mas mataas na temperatura at/o load
mas mataas na transparency at napakakinis na ibabaw
kakayahan sa hinang

Saklaw ng PTFE TFM
Ginagamit ang PTFE TFM sa pagbuo ng mga elemento ng makina at kagamitan na nangangailangan ng mataas na tibay ng mga elemento, halimbawa, sa mga elementong gumagana nang may maikling pagkaantala o mga elemento ng serbisyo sa mahabang panahon. Ginagamit ito sa mga aparato kung saan inaasahan ang mataas na pagiging maaasahan ng operasyon at kakayahang magamit, pati na rin para sa mga elemento na nangangailangan ng mga welded joints.

PTFE+ GF

Ang PTFE + GF- ay isang pagbabago na naglalaman ng isang additive na 15 o 25% glass fiber

Iba ang PTFE + GF

mas mataas na pagtutol sa compression (mas mababang pagkamaramdamin sa creep)
higit na dimensional na katatagan
mas mataas na pagtutol sa nakasasakit na pagkasuot (ang pagdaragdag ng GF ay nagiging sanhi, gayunpaman, ang mas mabilis na pagsusuot ng elementong nakikipag-ugnayan sa mga pares).
mas mahusay na thermal conductivity
conditional chemical resistance sa pakikipag-ugnayan sa mga alkanal, acids at organic solvents
magandang katangian ng dielectric

Saklaw ng PTFE + GF
Ang pagbabago ay ginagamit sa paggawa ng mga kabit upang gumawa ng mga balbula na hugis-kono, ang sumusuporta sa ibabaw ng balbula, sa electrical engineering, ang mga electrical insulator ay ginawa mula dito, sa mga pares ng sliding ito ay ginagamit bilang isang elemento ng mga bearings.

PTFE+C

PTFE + C - ay isang pagbabago na naglalaman ng isang additive ng 25% carbon.

Iba ang PTFE + C

napakataas na tigas at paglaban sa mga compressive load
magandang sliding properties at paglaban sa gasgas wear, gayundin sa kaso ng dry friction
magandang thermal conductivity
mababang resistensya sa electrical breakdown at mababang surface active resistance
mas mababang paglaban sa kemikal sa pakikipag-ugnay sa mga gumaganang likido na may mga katangian ng pag-oxidizing

PTFE+CF

Ang PTFE + CF- ay isang pagbabago na naglalaman ng additive na 25% carbon.

Iba ang PTFE + CF

napakaliit na kilabot
magandang abrasion resistance, din sa tubig
makabuluhang nabawasan ang electrical resistance
napakahusay na paglaban sa kemikal
mas mataas na thermal conductivity at mas mababang thermal elongation (kumpara rin sa fiberglass na bersyon)

Saklaw ng PTFE + CF
Ang pagbabago ay ginagamit sa paggawa ng mga elemento ng makina na nangangailangan ng pag-alis ng isang electrostatic charge. Sa disenyo ng mga kemikal na aparato, ang mga plain bearings, mga katawan ng balbula at mga upuan ay ginawa mula dito. Kasama sa iba pang mga application ang: masikip na mga gabay ng piston na tumatakbo nang walang lubrication, iba't ibang mga seal, sliding at mga o-ring na napapailalim sa abrasive na pagkasira sa dry operation. Ang pagbabago ay pangunahing ginagamit para sa paggawa ng mga plain bearings at iba pang elemento na gumagana sa friction.

PTFE + grapayt

PTFE + graphite - ay isang pagbabago na naglalaman ng pagdaragdag ng 15% graphite.

Iba ang PTFE + graphite

magandang sliding properties at mababang coefficient ng friction (mas mababa sa PTFE+C)
mas mahusay na thermal at electrical conductivity
mas mababang paglaban sa kemikal sa pakikipag-ugnay sa mga ahente ng oxidizing
medyo mataas ang abrasive wear kapag ipinares sa mga elementong gawa sa metal

Saklaw ng aplikasyon PTFE + grapayt
Ang pagbabago ay pangunahing ginagamit para sa paggawa ng mga slip film na nagpapahintulot sa pag-alis ng mga electrostatic charge.

PTFE + tanso

PTFE + bronze - ay isang pagbabago na naglalaman ng pagdaragdag ng 60% bronze.

Iba ang PTFE + Bronze

magandang sliding properties at mataas na resistensya sa abrasive wear - halos ang pinakamaliit na wear sa lahat ng PTFE modifications
bahagyang kilabot
magandang thermal conductivity, na nagbibigay-daan upang mapababa ang temperatura ng mga elementong nakikipag-ugnayan at sa gayon ay mapataas ang kanilang survivability
limitadong paglaban sa kemikal sa pakikipag-ugnay sa mga acid at tubig

Lugar ng aplikasyon PTFE + tanso:
Ang pagbabago ay ginagamit sa disenyo ng mga makina para sa paggawa ng mga bearings at mga slideway na napapailalim sa mataas na mekanikal na pagkarga at mga singsing ng gabay sa mga hydraulic cylinder.

Ang detalyadong impormasyon sa mga hindi karaniwang pagbabago ay ibinibigay ng mga espesyalista ng Plastics Group.

Imbakan
Ito ay pinakamahusay sa mga kahon o sa mga pallets, na binibigyang pansin ang flatness ng ibabaw ng imbakan - ang hindi pantay na mga ibabaw ay maaaring maging sanhi ng hindi maibabalik na pagpapapangit (baluktot) ng mga nakaimbak na semi-tapos na mga produkto.
Kapag nag-iimbak (hal. mga board) sa mga stack, dapat bigyang pansin ang pagkamaramdamin ng PTFE na dumaloy - dapat iwasan ang pag-iimbak isang malaking bilang mga slab sa isang stack ( malaking timbang) at iba pang posibleng banta na maaaring magdulot ng deformation ng mga semi-finished na produkto.

Ang Fluoroplastics ay isang klase ng polymers at copolymer batay sa fluorine. Ang pagkatuklas ng materyal ay nangyari sa pamamagitan ng pagkakataon noong 1938, nang pinag-aaralan ng Amerikanong si Roy J. Plunkett ang mga katangian ng isang bagong nagpapalamig, chlorofluorocarbon. Sa sandaling natuklasan niya ang isang hindi kilalang puting pulbos sa mga dingding ng mga canister na puno ng gas na binomba sa ilalim ng mataas na presyon. Nangangatuwiran na ito ay isang produkto ng polymerization, nagpasya siyang siyasatin ang mga katangian ng isang bagong sangkap. Ang mga pag-aari na ito ay naging pambihira kaya na-patent ito ng DuPont noong 1941 sa ilalim ng pangalang "Teflon" at nagsimulang maghanap ng mga praktikal na aplikasyon para dito.

Noong 1947, nagsimula ang trabaho sa paggawa ng isang domestic analogue - fluoroplast.

Ari-arian

- Puting materyal, madulas at makinis sa pagpindot, mukhang paraffin o polyethylene. Matigas ang ulo, hindi nasusunog, lumalaban sa init at hamog na nagyelo, nagpapanatili ng pagkalastiko sa hanay ng temperatura mula -70 hanggang +270 °C. Ginagawa rin ang transparent na fluoroplastic, ngunit hindi gaanong lumalaban sa init, kadalasang nakatiis sa pag-init hanggang sa 120 ° C.
- Mataas na electrical resistance, mahusay na dielectric at insulating material.
- Ito ay may isang rebolusyonaryong mababang pagdirikit (adhesion) - kaya't ang mga espesyal na teknolohiya ay kailangang bumuo upang matiyak ang maaasahang pagbubuklod ng Teflon coating sa iba pang mga ibabaw.
- Napakababa ng koepisyent ng friction at slip, na ginagawa itong sikat na pampadulas.
- Hindi ito natatakot sa liwanag at hindi nagpapadala ng UV radiation, hindi namamaga sa tubig, hindi nabasa ng mga likido, kabilang ang mga langis.
- Ang mga fluoroplastics ay mahusay na naproseso, sila ay inihagis, pinagsama, drilled, pinakintab, pinindot ng presyon.
– Hindi gumagalaw sa mga tisyu ng tao, samakatuwid ay angkop para sa paggawa ng mga implant, tulad ng mga balbula ng puso, prosthesis, mga artipisyal na sisidlan.

Ang mga fluoroplast ay lumalaban sa pinakamaraming mga acid at alkalis, hindi tumutugon sa acetone, alkohol, eter, at lumalaban sa mga nakakapinsalang epekto ng mga enzyme, amag at fungi. Nahihigitan ng paglaban ng kemikal ang lahat ng kilalang polimer at maging ang mga metal tulad ng ginto at platinum. Ang mga ito ay nawasak lamang sa pamamagitan ng fluorine, fluorine trifluoride at natutunaw ng mga alkali metal.

Sa mga temperatura sa itaas 270 ° C, nagsisimula silang mabulok, naglalabas, bukod sa iba pang mga sangkap, isang napakalason na gas, perfluoroisobutylene. Ligtas ang Teflon cookware at Teflon coated cookware hangga't hindi sila na-overheat o nasusunog. Ang mga particle ng patong na nahulog sa pagkain ay hindi natutunaw at pinalabas sa pamamagitan ng mga bituka na hindi nagbabago.

Ang kawalan ng fluoroplastic ay ang pagkalikido nito, dahil sa kung saan hindi ito magagamit sa dalisay na anyo nito sa ilalim ng pagkarga at para sa malalaking istrukturang anyo.

Aplikasyon

Ang mga fluoroplastic ay nakahanap ng malawak na aplikasyon sa iba't ibang larangan. Ang mga ito ay ginawa sa anyo ng isang pulbos, isang may tubig na solusyon (isang pinaghalong fluoroplastic na alikabok na may tubig), isang manipis na pelikula, pinindot na mga blangko, na naging mga bahagi ng mga aparato at makina sa pamamagitan ng mekanikal na pagproseso.

Ang fluoroplastic ay ginagamit sa militar, aviation, space technology, sa electrical engineering at radio electronics, sa mechanical engineering. Sa electrical engineering at radio electronics, ang mga insulating material ay ginawa mula sa kanila, sa mga machine at machine tool - bearings, gaskets, washers at iba pang friction unit, pati na rin ang mga bahagi ng kumplikadong disenyo. Ang pinong dispersed fluoroplast ay idinagdag sa mga pampadulas. Maraming bahagi at ibabaw ay natatakpan ng manipis na layer ng isang substance upang maprotektahan laban sa kaagnasan.

Sa industriya ng kemikal, ginagamit ito para sa paggawa ng mga lalagyan, mga coatings ng pipeline, hoses, mga bahagi na lumalaban sa agresibong media, mababa at mataas na temperatura, mataas na presyon.

Ang mga fluoroplastic ay ginagamit sa paggawa ng tela para sa paggawa ng mga tela na may mga katangiang panlaban sa dumi at tubig, lumalaban sa init, lumalaban sa pagsusuot, at lumalaban sa amoy.

Sa medisina, ang mga prosthesis at implant ay ginawa mula sa polimer na ito.

Ginagamit ito sa mga conveyor belt para sa paggawa ng foam sa industriya ng konstruksiyon.

Ang mga tray, molds, oven, waffle iron, grills, coffee maker, at Teflon-coated dish ay napakasikat sa industriya ng pagkain.

Ang Teflon ay matatagpuan sa pang-araw-araw na buhay sa mga pinggan na may non-stick at non-stick coatings, sa mga razor blades (upang tumaas ang kanilang buhay ng serbisyo), sa mga plato para sa mga plantsa at sa mga plantsa, sa mga gumagawa ng tinapay, mga kaldero ng kape, at mga kagamitan sa pag-init.

Ginagamit ito sa entomology kapag pinapanatili ang mga hindi lumilipad na insekto - hindi nila maakyat ang makinis na fluoroplastic na mga dingding ng bahay, iyon ay, hindi sila makakatakas.

Sa pamamagitan ng online na tindahan na "PrimeChemicalsGroup" maaari kang mag-order ng fluoroplastic chemical glassware, funnel at container para sa mga reactor na gawa sa mataas na kalidad na fluoroplast.

Ang karaniwang pangalan na "fluoroplast" para sa isang linya ng mga polymer na naglalaman ng fluorine ay lumitaw sa kalagitnaan ng huling siglo sa USSR. Ginagamit pa rin ang termino sa industriya ng Russia na may mga indeks ng numero mula sa "Ftoroplast-2" hanggang "Ftoroplast-4", ngunit hindi ito isang rehistrado o patentadong trademark.

Mga pangunahing katangian at aplikasyon sa industriya

Ang mga katulad ay hindi lamang ang teknikal na pangalan ng mga polymer na "Ftoroplast", kundi pati na rin ang mga katangian at pangunahing katangian ng lahat ng mga uri nito:

infusion;
pagkawalang-kilos;
dielectric permittivity ng PTFE.

Sa iba't ibang grado ng fluoroplastics, ang mga katangiang ito ay nag-iiba sa dami, na humahantong sa iba't ibang mga posibilidad ng paggamit ng materyal.

Tatlong pangunahing grado ng PTFE:

Ang paggawa ng mga bahagi mula sa PTFE ay isinasagawa sa isa sa apat na paraan:

cold pressing na may karagdagang baking ng PTFE product at finishing machining;
pagpilit;
pag-spray;
reflow.

Ang paggamit ng "dalawa" sa industriya ay sumusunod mula sa ilang mga parameter kung saan ang ganitong uri ng fluoroplast ay higit na mataas sa iba:

mataas na tigas, lakas at tigas (sa temperatura hanggang sa 120 °C);
paglaban sa tubig, solvents, radiation ng anumang uri;
biological inertness - hindi tumutugon sa pagkain at buhay na organikong materyal;
halos hindi nasusunog;
kemikal na dalisay na materyal (walang mga dumi na lumilitaw sa panahon ng paggawa ng mga fluoropolymer).

Para sa fluoroplast-2, ang operating temperatura ay sa = 150 °C; temperatura ng pagkatunaw ng fluoroplast-2 = 170 °C.

Ito ay itinuturing na isang unibersal na materyal, ginagamit ito sa lahat ng mga lugar ng aktibidad, napapailalim sa limitasyon ng pag-init.

Ang proseso ng paglikha ng PVDF

Bilang resulta ng pananaliksik sa laboratoryo, marami teknolohikal na proseso upang makakuha ng fluoroplast-2. Ayon sa pamantayan ng kakayahang kumita at ang ani ng tapos na produkto, ang industriya ay gumagamit ng tatlong kadena na naiiba sa mga initiator at ang balanse ng "gastos / kalidad"

Mga katangian ng crystalline phase ng PVDF

Ang Fluoroplast-2 ay may apat na uri ng crystalline phase, na may kakayahang lumipat mula sa isa't isa sa ilalim ng mga panlabas na impluwensya:

α-phase. Ito ay nabuo mula sa isang matunaw nang walang paggamit ng presyon o mula sa iba pang mga varieties sa panahon ng pagsusubo.
β-phase. Ito ay nabuo mula sa isang matunaw sa ilalim ng presyon ng 350 MPa. Ito ay partikular na interes, dahil sa yugtong ito ang materyal ay nagpapakita ng mga epekto ng piezo at pyro.
γ-phase. Nabuo mula sa sobrang init na matunaw. Hindi matatag. Sa ilalim ng mekanikal na pagkilos (deformation ng sample), pumasa ito sa β-phase.
δ-phase. Ito ay nabuo mula sa α-phase kapag nakalantad sa isang electric field. Pagsusupil ng sample sa δ-phase, napapailalim sa ilang kundisyon, maaari kang makakuha ng alinman sa iba pang tatlong uri.

Mga tagagawa at aplikasyon

Sa kasalukuyan, ang fluoroplast-2 ay hindi ginawa sa Russia. Mga nangungunang dayuhang supplier: Agru (Austria), FIP Spa (Italy), Georg Fischer (Switzerland), Simona (Germany), Glynwed Pipe SYSTEMS LTD.

Mga pipe at pipeline assemblies (faucets, fittings) para sa pagbomba ng agresibong media o para sa paggawa ng napakadalisay na materyales - ito ang gawa sa fluoroplast-2.

Ang sheet F-2 ay ginagamit para sa lining tank at dingding ng mga silid.

Nag-import sila sa Russia ng mga natapos na produkto na gawa sa PTFE-2, pati na rin ang mga rod o sheet.

Ang kasalukuyang mga parusa ng Kanluran sa kamakailang mga panahon nabawasan ang purchasing power.

Fluoroplast-3 (F-3, F-3B, PCTFE)

Mayroon itong dalawahang katangian - sa mga temperatura hanggang 50 ° C ito ay isang amorphous mass, kapag pinainit, ito ay nagki-kristal at nagiging isang polimer na kristal na may pisikal at kemikal na mga katangian maliban sa mga bahagi ng amorphous, depende sa porsyento kristal at amorphous na bagay. Sa karagdagang pag-init sa 200°C, ang kristal ay natutunaw; sa 300°C, ang natutunaw na mga karakter at nabubulok.

Saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo mula -200 hanggang +125 °C. Ang materyal ay hindi gumagalaw sa lahat ng mga solvent at kemikal na kapaligiran, ngunit hindi matatag sa radiation at medyo mababa ang electrical insulating properties.

Natukoy ng mga tampok na ito ang paggamit ng fluoroplast-3 sa mga yunit na tumatakbo sa isang agresibong kapaligiran, ngunit may mababang pisikal na pagsusumikap.

Ang mga pelikulang gawa sa polytrifluorochlorethylene ay ginagamit upang protektahan ang mga ibabaw ng gumaganang mekanismo mula sa pakikipag-ugnay sa mga naprosesong produkto sa industriya ng pagkain, sa mga parmasyutiko, at sa medisina. Pinapayagan ng mga sliding properties ang paggamit ng mga naturang unit nang walang karagdagang pagpapadulas.

Proseso ng Paglikha ng PCTFE

paraan ng radiation. Sa teknolohiyang kumplikado, nangangailangan ng pagsunod rehimen ng temperatura. Kalamangan - isinasagawa sa temperatura ng silid.

paraan ng pagsususpinde. Simple, cost-effective, ngunit ang produkto ay may average na kalidad.

paraan ng emulsyon. Mas mahal kaysa sa suspensyon, ngunit ang kalidad ng polimer ay mas mataas.

Sa tanyag na panitikan, ang teknolohiya para sa pang-industriyang produksyon ng PCTFE ay hindi maganda ang paglalarawan.

Mga Katangian ng PCTFE

Ang pangunahing aplikasyon ng polimer ay nasa mala-kristal na bahagi, na sumailalim sa isang proseso ng pagsusubo.

Ang hardened polymer ay transparent at maaaring gamitin bilang viewing window para sa mga lalagyan na may agresibong media. Kapag pinainit sa 200 °C, ang tumigas na fluoroplast-3 ay nawawalan ng hardening, nag-i-kristal at nagiging maulap. Ang kawalan ay ang mababang thermal conductivity ng PTFE ay nagpapahintulot sa iyo na patigasin ang mga bahagi na hindi hihigit sa 3-4 mm.

Ang kalamangan ay ang pagsipsip ng singaw ng tubig at ang pagsasabog ng anumang iba pang mga gas sa pamamagitan ng PCTFE ay zero.

Ang uri ng F-3B ay naiiba sa F-3 sa mas mahusay na transparency sa mga saklaw ng liwanag at infrared.

Produksyon ng PCTFE

Sa Russia, ang fluoroplast-3 ay ginawa ng mga domestic na pabrika, alinsunod sa GOST-13744 ng 1987. Magagamit sa merkado sa anyo ng mga pulbos:

tatak "A" - para sa mga komposisyon;
tatak "B" - unibersal;
grade "B" - para sa pagpindot sa mga produkto mula sa mga komposisyon.

Sa batayan ng tatak na "B", ang mga suspensyon na nakabatay sa alkohol ay ginawa (uri "C"), na hindi matatag (uri "SK") at nagpapatatag (uri "CB").

Fluoroplast-4 (PTFE)

Ang Fluoroplast-4, o PTFE na materyal, ay ang pinaka maraming nalalaman na produkto sa linya. Ang kahalagahan ng materyal para sa industriya at ang malawakang paggamit ng polimer ay humantong sa pag-aampon noong 1980 ng isang hiwalay na GOST 10007-80 "Ftoroplast-4. Mga Detalye (na may mga Susog Blg. 1, 2)”.

Gumagana sa malawak na hanay ng temperatura, pinapanatili ang mga katangian. Hindi nabasa ng tubig, solvents o grasa. Ito ay may mababang coefficients ng friction at sticking (adhesion). Ang chemical resistance ng PTFE ay higit na mataas kaysa sa ginto.

Ang ganitong uri ng PTFE ay maaaring makatiis ng mga temperatura mula -200 hanggang +270 °C. Ang temperatura ng pagkatunaw ng fluoroplast-4 ay 320 °C.

Ang limitasyon sa paggamit ay ang kamag-anak na lambot ng polimer, kaya ginagamit ito sa mga buhol na may kaunting pisikal na pagsusumikap.

Ang mataas na paglaban ng init ng fluoroplast-4 ay ginagamit sa mga pipeline na may mataas na temperatura, ang mataas na boltahe na pagkakabukod ng kawad, mga teknikal na tela at mga filter para sa iba't ibang layunin ay ginawa mula dito. Ang mga F-4 gasket na may mga filler ay naka-install sa mga bearings na idinisenyo upang gumana sa mga agresibong kapaligiran, o walang posibilidad ng pagpapadulas.

Sa pang-araw-araw na buhay, kilala ito ng mga tubero at manggagawa sa gas bilang FUM tape, at ang mga maybahay ay gumagamit ng mga pan na may non-stick coating na gawa sa fluoroplast-4, na tinatawag sa kasong ito na "Teflon".

Teflon

Ito ang patentadong pangalan ng fluoroplast-4, at ang mga katangian ng Teflon ay kapareho ng mga katangian ng polymer grade F-4. Ang mataas na tigas ng materyal at ang inertness nito ay humantong sa paggamit ng mga hilaw na materyales sa mga kagamitan sa kusina.

Ang malawakang pamamahagi sa pang-araw-araw na buhay ay gumagawa ng Teflon na mataas ang mga katangian ng kalinisan. Ang mga pag-aaral ng hayop upang malaman kung bakit nakakapinsala ang Teflon ay nagsiwalat ng isang agresibong sangkap at pinatunayan na ang materyal ay ligtas sa normal na paggamit ng mga non-stick na produkto. Ang pag-uusap tungkol sa pagiging masama ng Teflon ay lumitaw dahil sa isang paglabag sa mga tuntunin ng paggamit. Sa katunayan, kapag ang mga pinggan ay nag-overheat, halimbawa, kung iiwan mo ang kawali sa apoy nang hindi nag-aalaga, ang produkto ay umiinit sa mapanganib na temperatura, at ang Teflon coating ay nawasak, na naglalabas ng mga nakakalason na sangkap. Ang mga usok na ito ay lalong nakakalason para sa mga ibon, na halos agad na namamatay.

Ang pangunahing katunggali para sa Teflon-coated cookware ay ceramic cookware. Sa karamihan ng mga inihambing na mga parameter, ang mga keramika ay mas mahusay kaysa sa Teflon. Maliban sa isa, ngunit mahalaga - ang presyo nito ay mas mataas.

Proseso ng paglikha ng PTFE

Sa Russia, sa paggawa ng fluoroplast-4, isang dalawang yugto na teknolohiya ang ginagamit. Sa unang yugto, ang mga chlorine atoms ay pinalitan ng mga fluorine atom sa base substance, sa pangalawang yugto, ang paggamot sa init ay ginaganap, at sa huling yugto, ang tapos na produkto ay polymerized.

Mga pagtutukoy ng PTFE

Ang mga parameter ng lagkit ng fluoroplast-4 ay hindi kasama ang mainit na stamping ng mga produkto. Ang hinaharap na bahagi ay nabuo sa isang malamig na paraan, at pagkatapos ay inihurnong.

Ang polimer na "fluoroplast-4" mga pagtutukoy magsimula sa epithet na "exceptional":

pambihirang mga katangian ng dielectric;
pambihirang pagtutol sa voltaic arc;
napakababang dielectric loss tangent in malawak na saklaw mga frequency;
mataas na paglaban sa kemikal;
ganap na paglaban sa mga tropikal na kondisyon at sa fog ng asin;
napakababang coefficient ng friction.

Ang density ng fluoroplastic PTFE ay nakasalalay sa porsyento ng crystallization at nasa saklaw mula 2.12 hanggang 2.28 g/cm 3 .

Ang isa pang panlabas na kadahilanan na nakakaapekto sa density ng PTFE ay temperatura. Sa pagtaas nito, bumababa ang density sa isang halaga na 1.53 g/cm 3 .

Para sa paghahambing, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang density ng caprolon \u003d 1.14 g / cm 3.

Kabilang sa mga disadvantage ng materyal na PTFE ang mababang lakas, mababang transparency, at pagkasira sa ilalim ng radiation.

Aplikasyon ng PTFE

Ito ay inilapat sa lahat ng dako kung saan ang mga anticorrosive na katangian, inertness ng mga buhol ay kinakailangan, ngunit sa parehong oras ay walang malaking mekanikal na pag-load. Sa medisina, ang mga kagamitan at elemento ng prostheses ay ginawa, kabilang ang mga artipisyal na sisidlan, implant, mga lalagyan ng koleksyon ng dugo.

Mga uri ng fluoroplast-4

Ang F-4A at F-4T sa anyo ng pulbos ay ginagamit para sa paggawa ng mga bahagi sa pamamagitan ng pagpindot.

F-4D sa anyo ng isang partikular na pinong pulbos na may pinahusay na mga katangian ng paglaban sa kemikal.

Sa internasyonal na notasyon F-4 ay tinatawag na "Teflon". Ang paggamit ng Teflon bilang isang materyal para sa non-stick coating ng mga kagamitan sa kusina ay ang pinakasikat na paggamit ng PTFE-4 sa ilalim ng pangalang ito.

Mga pinagsama-samang fluoroplast

Ito ay mga polimer kung saan idinagdag ang isang tagapuno sa panahon ng paggawa.

Iba't ibang mga filler ang ginagamit, depende sa kung aling mga katangian ng base polymer ang kailangang pahusayin. Ang mga teknikal na kondisyon ay nagbibigay para sa paggamit ng karbon (coke), carbon fiber, molibdenum, kobalt sa mga additives.

Additive na larawan

Ang Fluoroplast na may coke, o itim na fluoroplast, ay may natatanging wear resistance, 600 beses na mas mataas kaysa sa base polymer F-4. Ang composite material na graphite-filled fluoroplast (itim) ay ginagamit sa mga unit na may kritikal na kondisyon ng friction at mahirap na pag-access sa serbisyo.

Mga problema sa pagkonekta ng mga bahagi ng fluoroplastic

Ang mahusay na mga katangian ng PTFE sa mga tuntunin ng paglaban sa agresibong media, mababang pagkabasa, zero diffusion ay lumikha ng mga problema kapag kinakailangan upang idikit ang mga bahagi. Ang mga pamamaraan ay iminungkahi sa ibabaw ng pre-treatment, paghuhugas, pagpapatuyo at pagbubuklod sa mga epoxy compound. Ang mga pagsubok ay nagpakita ng mababang lakas ng naturang pandikit na pinagsamang, ang pandikit ay nahulog sa ibabaw sa ilalim ng pagkarga.

Ang solusyon kung paano i-glue ang fluoroplast na may fluoroplast ay natagpuan at na-patent sa USSR noong 1977.

Ang pamamaraan ay binubuo sa paggamot sa inihandang ibabaw na may likidong ginto at pag-init ng bahagi sa isang temperatura kung saan ang ginto ay nababawasan at nagkakalat sa polimer sa lalim na 1 micron. Ang ginintuan na ibabaw ay nakadikit sa isang tambalan na may isa pang bahagi.

Pinapayagan na gumamit ng platinum o pilak sa halip na ginto, ngunit binabawasan ng platinum ang lakas ng tahi, at ang pilak ay hindi sapat na lumalaban sa mga agresibong kapaligiran.

Ang problema kung paano idikit ang fluoroplast sa metal, o polymer sa fluoroplast, ay hindi pa nabibigyang solusyon sa ngayon. Mga makabagong teknolohiya nag-aalok sila ng mga espesyal na pandikit, halimbawa, FRAM-30, ngunit ang ibabaw na idikit ay dapat na pre-etched na may likidong sodium, at mababa ang kalidad ng tahi.

Saklaw ng paghahatid

Ang mga fluoroplastic na inilaan para sa karagdagang pagproseso ay ibinibigay sa anyo ng mga rod, sheet, pelikula, pulbos at suspensyon. Ang mga website ng karamihan sa mga dealer ay may mga built-in na online na calculator na kinakalkula ang masa ng inorder na assortment, na ginagawang batayan ang partikular na timbang ng PTFE. Tinatayang posible na matukoy ang bigat ng sheet fluoroplast sa rate na 2200 kg / 1 m 3, iyon ay, ang isang sheet na 1000 mm x 1000 mm x 10 mm ay tumitimbang ng 22 kg. Para sa paghahambing, ang isang katulad na caprolon sheet ay tumitimbang ng mga 15 kg.

Ang bigat ng isang fluoroplastic rod na 1000 mm ang haba at 100 mm ang lapad ay mga 18 kg.

Paghahambing ng fluoroplast at caprolon

Ang Kaprolon, o polyamide-6, ay katulad ng mga katangian sa fluoroplast. Ang pagkakaiba sa pagitan ng caprolon at fluoroplast ay nasa mga mekanikal na katangian, ngunit imposibleng malinaw na sagutin kung alin ang mas malakas - fluoroplast o caprolon. Ang huli ay bahagyang mas mahirap, hindi gaanong deformed at nasira sa ilalim ng pantay na pagkarga. Ngunit sa parehong oras, ang wear resistance nito sa pangmatagalang operasyon ay mas mababa kaysa sa fluoroplast.

Ang paggawa ng mga bahagi mula sa caprolon ay nangangailangan ng mas mataas na katumpakan, ngunit sa teknolohiyang ito ay mas madali at mas mura na gumawa ng isang bahagi mula dito sa pamamagitan ng paghahagis kaysa sa pamamagitan ng pagpindot at pagbe-bake mula sa fluoroplastic.

Ang mga punto ng pagkatunaw ng caprolon at fluoroplast ay halos dalawang beses na nag-iiba. Ang una ay natutunaw sa 220 ° C, at para sa pangalawa - ito ang operating temperatura.

Kung ang pangmatagalang operasyon na may maliliit na mekanikal na pag-load ay kinakailangan, ipinapayong mag-install ng isang bahagi ng fluoroplastic, kung ang mga mekanikal na pag-load ay makabuluhan, kung gayon ang caprolon ay mas mahusay kaysa sa fluoroplastic. Kapag inihambing kung alin ang mas mahusay - fluoroplastic at caprolon, sa paggawa ng mga bushings, ang mga parameter ng paggawa at lakas ay isinasaalang-alang.

Ang mga fluoroplastic bushing ay ginawa nang may pagpapaubaya, bahagyang mas malaki sa panlabas na sukat at bahagyang mas maliit sa panloob, sa pamamagitan ng pagpindot sa baras dito. Sa ilalim ng impact load sa baras, nawawala ang hugis ng bushing at dapat palitan.

Ang mga bushings ng Kaprolon ay matibay, perpektong hawak nila ang shock load, hindi sila nawawala ang kanilang hugis, ngunit mabilis silang napupunta. Ang katumpakan sa pagmamanupaktura at karagdagang cushioning ng assembly ay kinakailangan.

Pagpapalit ng PTFE

Ang mataas na katangian ay nagpapahirap sa pagpapalit ng PTFE ng iba pang mga materyales. Posibleng gumawa ng desisyon kung paano palitan ang fluoroplast ng mga paghihigpit sa mga parameter ng pagpapatakbo ng pagpupulong. Halimbawa, ang mababang temperatura ng pagpapatakbo ay ginagawang posible na palitan ang PTFE ng caprolon nang hindi nawawala ang pagiging maaasahan. Ang na-import na materyal na TECAPET (polyethylene terephthalate) ay lumitaw kamakailan sa merkado, na pinapalitan ang caprolon. Hindi pa ito ginawa sa Russia.

140,000-500,000. nakuha sa pamamagitan ng polymerization ng tetrafluoroethylene sa pagkakaroon ng peroxide initiators.

Sa USSR ito ay ginawa sa ilalim ng pangalan ng tatak "fluorolone". Ang DuPont Corporation ang may-ari ng trademark teflon.

Mga Katangian at Aplikasyon ng Polytetrafluoroethylene

Polytetrafluoroethylene (fluoroplast-4) ay isang puting pulbos na may densidad 2250-2270 kg/m 3 at bulk density 400-500 kg/m3. Ang molecular weight nito ay 140 000- 500 000 .

Fluoroplast-4- mala-kristal na polimer 80-85% , temperatura ng pagkatunaw 327 °С at walang hugis na bahagi tungkol sa - 120 °С. Kapag pinainit ang polytetrafluoroethylene, bumababa ang antas ng crystallinity, na may 370 ° С ito ay nagiging isang amorphous polymer. Kapag pinalamig, ang polytetrafluoroethylene ay muling pumasa sa isang mala-kristal na estado; sa kasong ito, nangyayari ang pag-urong at pagtaas ng density nito. Ang pinakamataas na rate ng pagkikristal ay sinusunod sa 310 °С.

Sa operating temperatura, ang antas ng crystallinity ng fluoroplast-4 ay 50-70% , paglaban sa init ayon kay Vika - 100-110 °C. Temperatura ng pagtatrabaho - mula sa 269 hanggang 260 ° С.

Kapag pinainit sa itaas 415 °С Ang polytetrafluoroethylene ay dahan-dahang nabubulok nang hindi natutunaw upang bumuo ng tetrafluoroethylene at iba pang mga produktong may gas.

Polytetrafluoroethylene, ay may napakagandang dielectric na katangian na hindi nagbabago sa loob mula -60 hanggang 200 °C, ay may magandang mekanikal at anti-friction na katangian at napakababang koepisyent ng friction.

Nasa ibaba ang mga pangunahing tagapagpahiwatig ng pisikal, mekanikal at elektrikal na katangian ng fluoroplast-4:

Breaking stress, MPa sa tensyon
hindi pinatigas na sample	13,7-24,5
tumigas na sample	15,7-30,9
sa static na liko	10,8-13,7
Modulus ng elasticity sa baluktot, MPa
sa - 60 ° С	1290-2720
sa 20°C	461-834
lakas ng epekto, kJ / m 2	98,1
Pagpahaba sa break, %	250-500
natitirang pagpahaba, %	250-350
Katigasan ng Brinell, MPa	29,4-39,2
Tukoy na dami ng electrical resistance, Oh m	1015-1018
Dissipation padaplis sa 10 6 Hz	0,0002-0,00025
Dielectric na pare-pareho sa 10 6 Hz	1,9-2,2

Ang paglaban sa kemikal ng PTFE higit sa lahat ng iba pang sintetikong polimer, mga espesyal na haluang metal, mahahalagang metal, anti-corrosion ceramics at iba pang materyales.

Ang polytetrafluoroethylene ay hindi natutunaw at hindi namamaga sa alinman sa mga kilalang organic solvents at plasticizer (ito ay bumubukol lamang sa fluorinated kerosene).

Ang tubig ay hindi kumikilos sa polimer sa anumang temperatura. Sa ilalim ng mga kondisyon ng kamag-anak na kahalumigmigan na 65%, ang polytetrafluoroethylene ay halos hindi sumisipsip ng tubig.

Hanggang sa temperatura ng thermal decomposition, ang polytetrafluoroethylene ay hindi pumasa sa isang malapot na estado, samakatuwid ito ay naproseso sa mga produkto sa pamamagitan ng mga pamamaraan. tableting at sintering blangko(sa 360-380 °C).

Dahil sa kumbinasyon ng maraming chain chemical at physico-mechanical properties, polytetrafluoroethylene ay nakahanap ng malawak na aplikasyon sa engineering.

Produksyon ng PTFE

Ang polytetrafluoroethylene ay nakuha sa anyo ng isang maluwag na fibrous powder o isang puti o madilaw-dilaw na opaque aqueous suspension, kung saan, kung kinakailangan, pinong dispersed polymer powder na may laki ng butil. 0.1-0.3 µm.

Fibrous polytetrafluoroethylene

Ang polymerization ng tetrafluoroethylene ay karaniwang isinasagawa sa isang may tubig na daluyan, nang walang paggamit ng mga emulsifier. Ang proseso ay isinasagawa sa isang hindi kinakalawang na asero na autoclave, na idinisenyo para sa isang presyon ng hindi bababa sa 9.81 MPa nilagyan ng anchor agitator, heating at cooling system.

Ang autoclave ay preliminarily purged na may oxygen-free nitrogen, pagkatapos ay ang tubig at initiator ay load sa ito.

Nasa ibaba ang rate ng paglo-load ng mga bahagi (sa mass parts):

Tetrafluoroethylene – 30
Distilled water – 100
ammonium persulfate – 0,2
Bura -0,5

Sa dulo ng polymerization, ang autoclave ay pinalamig, ang unreacted monomer ay tinatangay ng nitrogen, at ang mga nilalaman ng autoclave ay ipinadala sa isang centrifuge. Pagkatapos ng paghihiwalay ng polimer mula sa likidong bahagi, ito ay durog, hugasan ng maraming beses mainit na tubig at tuyo sa 120-150°C.

Ang teknolohikal na pamamaraan ng proseso ng pagkuha ng polytetrafluoroethylene ay ipinapakita sa Figure 1.

Tetrafluoroethylene mula sa mernik-evaporator 1 pumupunta sa polymerization reactor 3, dating na-deoxygenated at napuno sa kinakailangang dami ng distilled deaerated na tubig mula sa Mernika 2. Bago pakainin ang monomer, ang initiator ay natunaw sa reaktor - ammonium persulfate. Ang reactor ay pinalamig ng brine sa isang temperatura - 2-4°C at sa pressure 1.47- 1.96 MPa simulan ang polimerisasyon. Kung, pagkatapos ng pag-load ng monomer, ang polimerisasyon ay hindi nagsisimula, kung gayon ang proseso ng activator ay unti-unting ipinakilala sa reaktor sa maliliit na bahagi - 1% hydrochloric acid. Ang pagpapakilala ng activator ay huminto pagkatapos ng pagsisimula ng pagtaas ng temperatura sa reaktor.

Nakumpleto ang polimerisasyon kapag naabot ang temperatura ng pinaghalong reaksyon 60-70 ° С at kapag ang presyon sa reactor ay nabawasan sa atmospera. Pagkatapos ang masa ng reaksyon ay dumadaloy sa pamamagitan ng gravity tatanggap ng suspensyon 5, kung saan inaalis ang mother liquor, at ang suspensyon ng polytetrafluoroethylene na may bahagi ng mother liquor, na may pagpapakilos, ay inililipat ng pump sa tatanggap ng pulp 6. Ang sistema ay pagkatapos ay ilagay sa operasyon repulpator 7 - colloid mill 8, kung saan ang patuloy na paulit-ulit na paghuhugas at paggiling ng mga particle ng polimer sa suspensyon ay ginaganap. Ang ratio ng solid at liquid phase sa repulpator ay 1: 5 . Pumapasok ang basang produkto pneumatic dryer 9(temperatura ng pagpapatuyo ng polimer 120 °C). Ang dry polytetrafluoroethylene ay dispersed sa mga fraction na may iba't ibang antas ng dispersion at inilipat sa packaging.

Dispersed polytetrafluoroethylene nakuha sa pamamagitan ng polimerisasyon ng tetrafluoroethylene sa isang may tubig na daluyan sa pagkakaroon ng mga emulsifier- mga asin ng perfluorocarboxylic o monohydroperfluorocarboxylic acids. Ginamit bilang isang initiator succinic acid peroxide. Ang proseso ay isinasagawa sa isang autoclave na may stirrer sa 55-70 °C at presyon 0.34-2.45 MPa. Bilang resulta ng polymerization, nabuo ang isang polimer na may mga spherical particle. Ang nagreresultang may tubig na pagpapakalat ay puro o ang polimer ay nakahiwalay dito sa anyo ng isang pulbos. Sa pagtanggap ng isang may tubig na suspensyon na naglalaman ng 50-60% polimer, ito ay iniksyon 9-12% upang maiwasan ang pamumuo ng mga particle ng polimer.

Dispersed polytetrafluoroethylene ( fluoroplast-4D, o ftorlon-4D) ginawa sa anyo ng isang pinong pulbos (mula sa 0.1 hanggang 1 micron), isang may tubig na suspensyon na naglalaman ng 50-60% polimer, at isang suspensyon na naglalaman ng 58-65% polimer (para sa produksyon ng hibla).

Bibliograpiya:
Korshak V. B. Pag-unlad ng kimika ng polimer. M., Nauka, 1965, 414 p.
Nikolaev A.F. Mga sintetikong polimer at plastik batay sa kanila. Ed. ika-2. M. - L., Chemistry, 1966. 768 p.
Nikolaev A.F. Teknolohiya ng mga plastik. L., Chemistry, 1977. 367 p.
Kuznetsov E. V., Prokhorova I. P., Faizulina D. A. Album ng mga teknolohikal na pamamaraan para sa paggawa ng mga polimer at plastik batay sa kanila. Ed. ika-2. M., Chemistry, 1976. 108 p.
Pagkuha at pag-aari ng polyvinylchloride a / Ed. E. N. Zilberman. M., Chemistry, 1968. 432 p.
Losev I. Ya., Trostyanskaya EB Chemistry ng synthetic polymers. Ed. ika-3. M., Chemistry, 1971. 615 p.
Minsker K. S., Kolesov S. V., Zaikov G. E. Aging at stabilization ng polymers batay sa vinyl chloride. M., Chemistry, 1982. 272 p.
Khrulev M. V. Polyvinyl chloride. M., Chemistry, 1964. 263 p.
Minsker /S. S, Fedoseeva G. 7. Pagkasira at pagpapapanatag ng polyvinyl chloride. M., Chemistry, 1979. 271 p.
Shtarkman B. Ya. Plasticization ng polyvinyl chloride. M., Chemistry, 1975. 248 p.
Mga Fluoropolymer/Trans. mula sa Ingles. Ed. I. L. Knunyants at B. A. Ponomarenko. M., Mir, 1975. 448 p.
Chegodaev D. D., Naumova 3. K, Dunaevskaya Ts. S. Fluoroplasts. M.-L., Goshimizdat, 1960. 190 p.

Paglalarawan

Ang polytetrafluoroethylene (PTFE, PTFE 4) ay isang materyal na may sapat na mataas na mekanikal na katangian. Sa mababang temperatura, nagpapakita ito ng mataas na lakas, katigasan at mga katangian ng pagpapadulas sa sarili; sa mga negatibong temperatura hanggang -80°C, napapanatili ng PTFE (PTFE, F4) ang flexibility nito. Sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na pagkarga, ang polytetrafluoroethylene ay may kakayahang malamig na daloy (pseudo o malamig na daloy). Ang polytetrafluoroethylene (PTFE 4) ay may pinakamababang koepisyent ng friction laban sa bakal (mga 0.04) kumpara sa ibang mga polymer

Kapag pinainit sa itaas plus 327°C, natutunaw ang mga crystallites, ngunit ang polimer ay hindi pumasa sa isang malapot na estado hanggang sa temperatura ng simula ng agnas (kasama ang 415°C).

Ang mga produktong gawa sa PTFE (PTFE, F4) ay maaaring gamitin sa mga temperatura mula minus 269 hanggang plus 260°C at sa maikling panahon sa mga temperatura na hanggang plus 300°C. Dahil sa mahusay na mga katangian ng dielectric sa malawak na hanay ng mga frequency at temperatura, ang PTFE (PTFE, F4) ay isang natatanging dielectric. Ang paglaban ng pagkakabukod na ginawa mula dito ay napakataas - lumampas ito sa 1016 OhmxSm.

Salamat sa kanilang mga katangian ng kemikal, ang PTFE polymer ay may napakataas na pagtutol sa mga kemikal na agresibong kapaligiran at isang listahan ng iba pang pantay na katangi-tanging mga katangian na may magandang posisyon ibinigay na materyal laban sa backdrop ng iba. Ang Fluoroplast Teflon ay napaka-lumalaban sa halos lahat ng mga acid at alkalis. Sa partikular, ang materyal na ito ay lumalaban sa mga epekto ng mga organic at non-organic na solvents, mga produktong petrolyo sa malawak na hanay ng temperatura, mula sa minus 269 degrees hanggang plus 260 degrees. Ang tanging eksepsiyon ay ang mga nilusaw na alkali metal, elemental na fluorine at chlorine trifluoride. Dahil sa hindi maunahang mga katangian ng chemical resistance ng PTFE, angkop itong gamitin sa industriya ng mabibigat na kemikal para sa paggawa ng mga bahaging kinakailangan sa mga kagamitang kemikal, iba't ibang lalagyan, lamad, piping, sealing elements, gasket at pump.

Ang iba't ibang mga packing, thread seal, flange gasket, mga bahagi ng mechanical seal, impregnations ay ginawa mula sa PTFE. iba't ibang uri upang mapabuti ang pagganap ng patong. Ang polytetrafluoroethylene ay may kakayahang magamit sa electrical at radio engineering bilang isang materyal na nagpapahintulot sa iyo na mag-insulate ng mga wire at cable. Ang Sheet Teflon ay may napakababang koepisyent ng friction, halos imposibleng basain ito ng tubig o anumang mga organikong likido, na perpektong pinagsama sa malawak na pagganap ng temperatura. Ang mababang koepisyent ng partikular na friction ay ginagawang kailangan ng PTFE sa mechanical engineering bilang isang gasket material na may mataas na antifriction properties.