Mga katangian ng ptfe ng materyal. Mga materyales ng polimer para sa paggawa ng tubo

iba pa mga uri ng POM-S, POM-G

PTFE TFM

Ang PTFE TFM ay ang tinatawag na pangalawang henerasyong Teflon, na nakuha sa pamamagitan ng pagbabago na may maliit na karagdagan ng PPVE, na nakakaapekto sa pagbuo ng mala-kristal na bahagi ng polimer. Ang makabuluhang mas maikling mga molecular chain kumpara sa karaniwang PTFE at isang 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, na ipinamamahagi nang mas pantay at siksik, na nakakaapekto sa isang mas pare-parehong istraktura ng polimer, na ipinakita, sa partikular, sa pamamagitan ng mas mataas na transparency ng PTFE TFM kumpara sa pangunahing anyo. Ginagawa nitong posible na mapabuti ang mga katangian ng thermoplastics tulad ng conductivity, pagkalikido at pinababang porosity ng plastic.

Ang PTFE TFM ay iba rin:

  • mas mahusay na mga mekanikal na katangian, tulad ng: pagpahaba sa tension/break, rigidity - lalo na sa mataas na temperatura
  • makabuluhang mas kaunting pagpapapangit sa ilalim ng pagkarga at higit na kakayahang bumalik sa orihinal nitong hugis pagkatapos alisin ang 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

Lugar ng aplikasyon ng PTFE TFM
Ginagamit ang PTFE TFM sa pagtatayo ng mga elemento ng makina at kagamitan na nangangailangan ng mataas na kakayahang mabuhay ng mga elemento, halimbawa, sa mga elementong gumagana nang may maikling break o mga elemento ng serbisyo sa mahabang panahon. Ginagamit ito sa mga device kung saan inaasahan ang mataas na pagiging maaasahan at kakayahang magamit, pati na rin para sa mga elemento na nangangailangan ng mga welded na koneksyon.

PTFE+ GF

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

Iba ang PTFE + GF

  • mas mataas na pagtutol sa compression (mas kaunting pagkamaramdamin sa creep)
  • higit na dimensional na katatagan
  • superior resistance sa abrasive wear (ang pagdaragdag ng GF, gayunpaman, ay nagiging sanhi ng mas mabilis na pagkasira 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 dielectric na katangian

Lugar ng aplikasyon ng PTFE + GF
Ang pagbabago ay ginagamit sa paggawa ng mga kabit para sa paggawa ng mga balbula na hugis-kono, ang ibabaw ng suporta sa balbula, sa electrical engineering electrical insulators ay ginawa mula dito, at sa mga sliding pairs ito ay ginagamit bilang isang elemento ng tindig.

PTFE+C

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

Iba ang PTFE+C

  • napakataas na tigas at paglaban sa mga compressive load
  • magandang sliding properties at paglaban sa abrasion 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 pagdaragdag ng 25% carbon.

Iba ang PTFE+CF

  • napakaliit na kilabot
  • magandang paglaban sa nakasasakit na pagsusuot, gayundin sa may tubig na mga kapaligiran
  • makabuluhang nabawasan ang electrical resistance
  • napakahusay na paglaban sa kemikal
  • mas mataas na thermal conductivity at mas mababang thermal elongation (kumpara din sa pagbabago gamit ang fiberglass)

Lugar ng aplikasyon ng PTFE + CF
Ang pagbabago ay ginagamit sa paggawa ng mga elemento ng makina na nangangailangan ng pag-alis ng electrostatic charge. Sa disenyo ng mga kemikal na aparato, ginagamit ito upang gumawa ng mga sliding bearings, housings at valve seats. 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 O-ring na napapailalim sa abrasive na pagkasira sa panahon ng dry operation. Ang pagbabago ay pangunahing ginagamit para sa paggawa ng mga sliding 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 kaysa sa kaso ng PTFE + C)
  • mas mahusay na thermal at electrical conductivity
  • mas kaunting paglaban sa kemikal sa pakikipag-ugnay sa mga ahente ng oxidizing
  • medyo mataas na abrasive wear kapag nagtatrabaho kasabay ng mga elemento na gawa sa metal

Lugar 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 pinakamababang 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 produksyon ng mga bearings at sliding guide na napapailalim sa mataas na mekanikal na pagkarga at mga guide ring sa hydraulic cylinders.

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 pallet, na binibigyang pansin ang patag ng ibabaw ng bodega - ang hindi pantay na mga ibabaw ay maaaring maging sanhi ng hindi maibabalik na pagpapapangit (baluktot) ng mga nakaimbak na semi-produkto.
Kapag nag-iimbak (halimbawa, mga slab) sa mga stack, dapat bigyang pansin ang pagkamaramdamin ng PTFE sa pagkalikido - dapat iwasan ang pag-iimbak malaking dami mga slab sa isang stack ( mabigat na timbang) at iba pang posibleng banta na maaaring magdulot ng deformation ng mga intermediate na produkto.

Ang Fluoroplastics ay isang klase ng polymers at copolymer batay sa fluorine. Ang pagkatuklas ng materyal ay nangyari nang hindi sinasadya noong 1938, nang pinag-aaralan ng Amerikanong si Roy J. Plunkett ang mga katangian ng isang bagong nagpapalamig, chlorofluorocarbon. Isang araw natuklasan niya ang isang hindi kilalang puting pulbos sa mga dingding ng mga canister na may gas na ibinobomba sa ilalim ng mataas na presyon. Nangangatuwiran na ito ay isang polymerization na produkto, nagpasya siyang siyasatin ang mga katangian ng bagong sangkap. Ang mga pag-aari na ito ay naging napakabihirang na ang kumpanya ng DuPont ay na-patent ito 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 - fluoroplastic.

Ari-arian

— Puting materyal, madulas at makinis sa pagpindot, katulad ng hitsura ng 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. Available din ang transparent na fluoroplastic, ngunit ito ay hindi gaanong lumalaban sa init, kadalasang nakatiis sa pag-init hanggang sa 120 ° C.
- May mataas na electrical resistance, isang mahusay na dielectric at insulating material.
— Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng 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.
— Ang koepisyent ng friction at slip ay napakababa, na ginagawa itong isang sikat na pampadulas.
— Hindi ito natatakot sa liwanag at hindi nagpapadala ng UV radiation, hindi namamaga sa tubig, at hindi nababasa ng mga likido, kabilang ang mga langis.
— Ang mga fluoroplastic ay mahusay na naproseso; ang mga ito ay inihagis, iginulong, binubuga, dinudurog, at pinindot.
— Hindi gumagalaw patungo sa mga tisyu ng tao, samakatuwid ay angkop para sa paggawa ng mga implant, halimbawa, mga balbula ng puso, prostheses, mga artipisyal na sisidlan.

Ang fluoroplastics ay lumalaban sa pinakamaraming acid at alkalis, hindi tumutugon sa acetone, alkohol, eter, at hindi madaling kapitan sa mga mapanirang epekto ng mga enzyme, amag at fungi. Sa mga tuntunin ng paglaban sa kemikal, nahihigitan nila ang lahat ng kilalang polimer at maging ang mga metal tulad ng ginto at platinum. Ang mga ito ay nawasak lamang ng fluorine, fluorine fluoride at nilusaw na alkali na mga metal.

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

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. Ginagawa ang mga ito sa anyo ng pulbos, may tubig na solusyon (isang halo ng fluoroplastic na alikabok na may tubig), manipis na pelikula, pinindot na mga blangko, na binago sa mga bahagi ng mga aparato at makina sa pamamagitan ng mekanikal na pagproseso.

Ang fluoroplastic ay ginagamit sa militar, abyasyon, teknolohiya sa espasyo, electrical engineering at radio electronics, at mechanical engineering. Sa electrical engineering at radio electronics, ginagamit ang mga ito upang gumawa ng mga insulating material; sa mga machine at machine tool - bearings, gaskets, washers at iba pang friction unit, pati na rin ang mga bahagi ng kumplikadong mga istraktura. Ang pinong dispersed fluoroplastic ay idinagdag sa mga pampadulas. Maraming bahagi at ibabaw ay pinahiran ng manipis na layer ng isang substance upang maprotektahan laban sa kaagnasan.

Sa industriya ng kemikal ito ay ginagamit para sa produksyon ng mga lalagyan, pipeline coatings, hose, at mga bahaging lumalaban sa mga agresibong kapaligiran, mababa at mataas na temperatura, at mataas na presyon.

Ang mga fluoroplastics ay ginagamit sa paggawa ng tela upang makagawa ng mga tela na may mga katangian ng dumi at panlaban sa tubig, lumalaban sa init, lumalaban sa pagsusuot, at hindi sumisipsip ng mga amoy.

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

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

Sa industriya ng pagkain, ang mga baking tray, molds, oven, waffle irons, grills, coffee maker, at Teflon-coated utensil ay napakapopular.

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

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

Sa pamamagitan ng online na tindahan ng Prime Chemicals Group maaari kang mag-order ng fluoroplastic chemical glassware, funnel at reactor container na gawa sa mataas na kalidad na fluoroplastic.

Ang pangkalahatang pangalan na "fluoroplastic" 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 sa "Ftoroplast-4", ngunit hindi ito isang rehistrado o patentadong trademark.

Mga pangunahing katangian at pang-industriya na aplikasyon

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

  • infusion;
  • pagkawalang-kilos;
  • dielectric na pare-pareho ng fluoroplastic.

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

Tatlong pangunahing tatak ng fluoroplastic:

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

  • malamig na pagpindot na may karagdagang baking ng fluoroplastic na produkto at pagtatapos ng mekanikal na pagproseso;
  • pagpilit;
  • pag-spray;
  • reflow.

Ang paggamit ng "dalawa" sa industriya ay nagmumula sa ilang mga parameter kung saan ang ganitong uri ng fluoroplastic ay nakahihigit 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 impurities na lumilitaw sa panahon ng paggawa ng mga fluoropolymer).

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

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

Proseso ng paglikha ng PVDF

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

Mga katangian ng PVDF crystalline phase

Ang Fluoroplastic-2 ay may apat na uri ng crystalline phase na maaaring magbago mula sa isa't isa sa ilalim ng mga panlabas na impluwensya:

  • α-phase. Nabuo mula sa isang matunaw nang walang paggamit ng presyon o mula sa iba pang mga varieties sa panahon ng pagsusubo.
  • β-phase. 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 piezo- at pyroelectric effect.
  • γ-phase. Nabuo mula sa isang sobrang init na matunaw. Hindi matatag. Sa ilalim ng mekanikal na impluwensya (deformation ng sample) pumasa ito sa β-phase.
  • δ-phase. Nabuo mula sa α phase kapag nalantad sa isang electric field. Sa pamamagitan ng pagsusubo 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 fluoroplastic-2 ay hindi ginawa sa Russia. Mga nangungunang dayuhang supplier: Agru (Austria), FIP Spa (Italy), Georg Fischer (Switzerland), Simona (Germany), Glynwed Pipe SYSTEMS LTD.

Ang mga pipe at pipeline assemblies (taps, fittings) para sa pagbomba ng agresibong media o para sa paggawa ng napakadalisay na materyales ay ginawa mula sa fluoroplastic-2.

Ang Sheet F-2 ay ginagamit para sa lining ng mga lalagyan at dingding ng mga lugar.

Ang mga natapos na produkto na ginawa mula sa fluoroplastic-2, pati na rin ang mga rod o sheet, ay na-import sa Russia.

Kasalukuyang mga parusang Kanluranin sa Kamakailan lamang nabawasan ang mga pagkakataon sa pagbili.

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

Mayroon itong dalawahang katangian - sa mga temperatura hanggang 50 oC ito ay isang amorphous mass; kapag pinainit, ito ay nagki-kristal at nagiging polymer na kristal na may pisikal at kemikal na mga katangian na naiiba sa mga nasa amorphous phase, 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 character at nabubulok.

Saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo mula -200 hanggang +125 °C. Ang materyal ay hindi gumagalaw sa lahat ng solvents at chemical media, ngunit hindi matatag sa radiation at medyo mababa ang electrical insulating properties.

Tinukoy ng mga nakalistang feature ang paggamit ng fluoroplastic-3 sa mga unit na tumatakbo sa isang agresibong kapaligiran, ngunit may mababang pisikal na pagkarga.

Ang mga polytrifluorochlorethylene film ay ginagamit upang protektahan ang mga ibabaw ng gumaganang mekanismo mula sa pakikipag-ugnay sa mga naprosesong produkto sa industriya ng pagkain, mga parmasyutiko, at gamot. 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: ito ay 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.

Ang teknolohiya para sa pang-industriyang produksyon ng PCTFE ay hindi maganda na inilarawan sa tanyag na panitikan.

Mga katangian ng PCTFE

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

Ang tumigas na polimer ay transparent at maaaring gamitin bilang mga bintana ng inspeksyon para sa mga lalagyan na may agresibong media. Kapag pinainit hanggang 200 °C, ang tumigas na fluoroplastic-3 ay nawawala ang pagtigas nito, nag-kristal at nagiging maulap. Ang kawalan ay ang mababang thermal conductivity ng fluoroplastic ay ginagawang posible 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 fluoroplastic-3 ay ginawa ng mga domestic na pabrika, alinsunod sa GOST-13744 ng 1987. Magagamit sa merkado sa anyo ng pulbos:

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

Batay sa tatak na "B", ang mga pagsususpinde sa alkohol ay ginawa (uri "C"), na hindi matatag (uri "SK") at nagpapatatag (uri "SV").

Fluoroplastic-4 (PTFE)

Ang Fluoroplast-4, o PTFE na materyal, ay ang pinaka maraming nalalaman na produkto na ipinakita 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 "Fluoroplastic-4. Mga Detalye (na may mga Susog No. 1, 2)".

Gumagana sa isang malawak na hanay ng temperatura, pinapanatili ang mga katangian nito. Hindi ito nababasa ng tubig, solvents o taba. May mababang coefficients ng friction at adhesion. Ang chemical resistance ng polytetrafluoroethylene ay lumampas sa chemical resistance ng ginto.

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

Ang isang limitasyon sa paggamit ay ang relatibong lambot ng polimer, kaya ginagamit ito sa mga yunit na may kaunting pisikal na stress.

Ang mataas na paglaban sa temperatura ng fluoroplastic-4 ay ginagamit sa mga pipeline na may mataas na temperatura; ginagamit ito upang gumawa ng pagkakabukod para sa mga wire na may mataas na boltahe, teknikal na tela at mga filter para sa iba't ibang layunin. 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 kawali na may non-stick coating na gawa sa fluoroplastic-4, na tinatawag sa kasong ito na "Teflon".

Teflon

Ito ay isang patentadong pangalan para sa fluoroplastic-4, at ang mga katangian ng Teflon ay kapareho ng mga katangian ng tatak ng polimer ng F-4. Ang mataas na katigasan ng materyal at ang inertness nito ay tumutukoy sa paggamit ng mga hilaw na materyales sa kitchenware.

Ang mass distribution sa araw-araw na buhay ay naglalagay ng mataas na hygienic properties sa Teflon. Ang mga pag-aaral ng hayop upang matukoy kung bakit nakakapinsala ang Teflon ay nagsiwalat ng isang agresibong sangkap at pinatunayan na ang materyal ay ligtas sa panahon ng normal na paggamit ng mga non-stick na produkto. Ang mga pag-uusap na ang Teflon ay nakakapinsala sa kalusugan ay lumitaw dahil sa mga paglabag sa mga tuntunin ng paggamit. Sa katunayan, kung mag-overheat ang cookware, halimbawa, kung mag-iiwan ka ng isang kawali sa apoy nang hindi nag-iingat, ang produkto ay umiinit hanggang sa mapanganib na temperatura at ang Teflon coating ay nawasak, na naglalabas ng mga nakakalason na bahagi. 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 parameter na inihambing, ang mga keramika ay mas mahusay kaysa sa Teflon. Maliban sa isang mahalagang bagay - ang presyo nito ay mas mataas.

Proseso ng Paglikha ng PTFE

Sa Russia, ang dalawang yugto na teknolohiya ay ginagamit sa paggawa ng fluoroplastic-4. Sa unang yugto, ang mga chlorine atoms sa base substance ay pinalitan ng fluorine atoms, sa ikalawang yugto ng heat treatment ay isinasagawa, at sa huling yugto ang tapos na produkto ay polymerized.

Mga Detalye ng PTFE

Ang mga parameter ng lagkit ng fluoroplastic-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 ay may "fluoroplastic-4" mga pagtutukoy magsimula sa epithet na "katangi-tangi":

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

Ang density ng PTFE fluoroplastic 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 fluoroplastic ay temperatura. Habang tumataas ito, 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 = 1.14 g/cm 3 .

Ang mga kawalan ng materyal na PTFE ay kinabibilangan ng mababang lakas, mababang transparency at pagkasira dahil sa radiation.

Aplikasyon ng PTFE

Ginagamit ito kung saan kinakailangan ang mga katangian ng anti-corrosion at inertia ng mga bahagi, ngunit walang malaking mekanikal na pagkarga. Sa medisina, ang mga kagamitan at prosthetic na elemento ay ginawa, kabilang ang mga artipisyal na sisidlan, implant, at mga lalagyan ng pagkolekta ng dugo.

Mga uri ng fluoroplastic-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, ang 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 pinakatanyag na paggamit ng fluoroplastic-4 sa ilalim ng pangalang ito.

Composite fluoroplastics

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

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

Additive na larawan

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

Mga problema sa pagkonekta ng mga fluoroplastic na bahagi

Ang mahusay na mga katangian ng fluoroplastic sa mga tuntunin ng paglaban sa mga agresibong kapaligiran, mababang pagkabasa, at zero diffusion ay lumilikha ng mga problema kapag kinakailangan upang idikit ang mga bahagi. Ang mga pamamaraan ay iminungkahi na may paunang paggamot sa ibabaw, paghuhugas, pagpapatuyo at pagdikit ng mga epoxy compound. Ipinakita ng mga pagsubok ang mababang lakas ng naturang malagkit na tahi; nahulog ang malagkit sa ibabaw sa ilalim ng pagkarga.

Ang solusyon para sa gluing fluoroplastic na may fluoroplastic ay natagpuan at patented sa USSR noong 1977.

Ang pamamaraan ay nagsasangkot ng 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 ibabaw na may gintong tubog ay nakadikit sa isang tambalan sa ibang bahagi.

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

Ang problema kung paano idikit ang fluoroplastic sa metal, o polymer sa fluoroplastic, ay hindi pa nalulusutan nang kasiya-siya. Mga makabagong teknolohiya Nag-aalok sila ng mga espesyal na pandikit, halimbawa, FRAM-30, ngunit ang ibabaw na ipapadikit ay dapat munang maukit ng 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 built-in na online calculators na kinakalkula ang bigat ng inorder na assortment, na isinasaalang-alang ang partikular na gravity ng fluoroplastic bilang batayan. Maaari mong tinatayang matukoy ang bigat ng isang fluoroplastic sheet 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 sheet ng caprolon ay tumitimbang ng mga 15 kg.

Ang bigat ng isang fluoroplastic rod na may haba na 1000 mm at diameter na 100 mm ay magiging mga 18 kg.

Paghahambing ng fluoroplastic at caprolon

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

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 ang paggawa ng isang bahagi mula dito sa pamamagitan ng paghahagis kaysa sa pamamagitan ng pagpindot at pagbe-bake mula sa fluoroplastic.

Ang temperatura ng pagkatunaw ng caprolon at fluoroplastic ay halos dalawang beses na naiiba. Ang una ay natutunaw sa 220 °C, at para sa pangalawa ito ang operating temperature.

Kung kinakailangan ang pangmatagalang operasyon na may maliit na mekanikal na pag-load, 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, kapag gumagawa ng mga bushings, ang mga parameter ng paggawa at lakas ay isinasaalang-alang.

Ang PTFE bushings ay ginawa sa tolerance, medyo mas malaki sa panlabas na sukat at bahagyang mas maliit sa panloob na laki, sa pamamagitan ng pagpindot sa baras dito. Kapag ang isang shock load ay inilapat sa baras, ang bushing ay nawawala ang hugis nito at dapat mapalitan.

Ang mga caprolon bushings ay matibay, perpektong makatiis sa mga pag-load ng shock, huwag mawala ang kanilang hugis, ngunit mabilis na maubos. Ang katumpakan ng pagmamanupaktura at karagdagang shock absorption ng assembly ay kinakailangan.

Pinapalitan ang fluoroplastic

Ang mataas na katangian ay nagpapahirap sa pagpapalit ng fluoroplastic ng iba pang mga materyales. Maaari kang magpasya kung ano ang papalitan ng fluoroplastic dahil sa mga limitasyon sa mga parameter ng pagpapatakbo ng unit. Halimbawa, ang mababang temperatura ng pagpapatakbo ay ginagawang posible na palitan ang fluoroplastic ng caprolon nang walang pagkawala ng pagiging maaasahan. Ang imported 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. ay nakuha sa pamamagitan ng polymerization ng tetrafluoroethylene sa pagkakaroon ng peroxide initiators.

Sa USSR ito ay ginawa sa ilalim ng trademark "fluorlon". Ang DuPont Corporation ay ang may hawak ng copyright para sa paggamit ng trademark Teflon.

Mga katangian at aplikasyon ng polytetrafluoroethylene

Polytetrafluoroethylene (fluoroplastic-4) ay isang puting pulbos na may densidad 2250-2270 kg/m 3 at bulk density 400-500 kg/m 3. Ang bigat ng molekular nito ay katumbas ng 140 000- 500 000 .

Ftoroplast-4- mala-kristal na polimer na may 80-85% , temperatura ng pagkatunaw 327 °C at ang amorphous na bahagi tungkol sa - 120 °C. Kapag ang polytetrafluoroethylene ay pinainit, ang antas ng crystallinity ay bumababa; 370 °C ito ay nagiging isang amorphous polymer. Kapag pinalamig, ang polytetrafluoroethylene ay babalik sa mala-kristal na estado; Kasabay nito, lumiliit ito at tumataas ang density nito. Ang pinakamataas na rate ng pagkikristal ay sinusunod sa 310 °C.

Sa operating temperatura, ang antas ng crystallinity ng fluoroplastic-4 ay 50-70% , Vicat heat resistance – 100-110 °C. Temperatura ng pagpapatakbo - mula sa 269 ​​hanggang 260 °C.

Kapag pinainit sa itaas 415 °C Ang polytetrafluoroethylene ay dahan-dahang nabubulok nang hindi natutunaw upang bumuo ng tetrafluoroethylene at iba pang gas na produkto.

Ang polytetrafluoroethylene ay may napakagandang dielectric na katangian na hindi nag-iiba sa loob mula -60 hanggang 200 °C, ay may magandang mekanikal at antifriction na katangian at napakababang koepisyent ng friction.

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

Breaking stress, MPa sa tensyon
hindi pinatigas na sample 13,7-24,5
tumigas na sample 15,7-30,9
na may static na baluktot 10,8-13,7
Modulus ng elasticity sa baluktot, MPa
sa -60 °C 1290-2720
sa 20°C 461-834
Lakas ng epekto, kJ/m 2 98,1
Pagpahaba sa break, % 250-500
Permanenteng pagpahaba, % 250-350
Katigasan ng Brinell, MPa 29,4-39,2
Tukoy na volumetric electrical resistivity, Ohm 1015-1018
Dielectric loss tangent 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 polytetrafluoroethylene lumampas sa paglaban ng 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 nakakaapekto sa polimer sa anumang temperatura. Sa ilalim ng mga kondisyon ng kamag-anak na kahalumigmigan na katumbas ng 65%, ang polytetrafluoroethylene ay sumisipsip ng halos walang tubig.

Bago ang temperatura ng thermal decomposition, ang polytetrafluoroethylene ay hindi nagbabago sa isang viscous-flow state, samakatuwid ito ay naproseso sa mga produkto gamit ang mga pamamaraan. tabletting At sintering ng mga workpiece(sa 360-380 °C).

Salamat sa kumbinasyon ng maraming chain chemical at physical-mechanical properties, polytetrafluoroethylene ay nakahanap ng malawak na aplikasyon sa teknolohiya.

Produksyon ng polytetrafluoroethylene

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 polymer powder na may mga particle ng 0.1-0.3 µm.

Fibrous polytetrafluoroethylene

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

Ang autoclave ay pre-purged na may oxygen-free nitrogen, pagkatapos ay ang tubig at isang initiator ay ikinarga dito.

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

  • Tetrafluoroethylene – 30
  • Distilled water – 100
  • Ammonium persulfate – 0,2
  • Borax -0,5

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

Ang diagram ng teknolohikal na daloy para sa produksyon ng polytetrafluoroethylene ay ipinapakita sa Figure 1.

Tetrafluoroethylene mula sa metro ng pangsingaw 1 pumapasok polymerizer reactor 3, dating na-deoxygenated at napuno sa kinakailangang dami ng distilled deaerated na tubig mula sa tasa ng panukat 2. Bago pakainin ang monomer, ang initiator ay natunaw sa reaktor - ammonium persulfate. Ang reaktor ay pinalamig ng brine sa isang temperatura - 2-4°C at sa ilalim ng presyon 1.47-1.96 MPa nagsisimula 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 itinigil pagkatapos magsimulang tumaas ang temperatura sa reaktor.

Nakumpleto ang polimerisasyon kapag naabot ang temperatura ng pinaghalong reaksyon 60-70 °C at kapag ang presyon sa reactor ay bumaba 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 isang suspensyon ng polytetrafluoroethylene na may bahagi ng mother liquor ay inilipat sa tatanggap ng pulp 6. Pagkatapos ay magsisimulang gumana ang system repulpator 7 - colloid mill 8, kung saan ang patuloy na paulit-ulit na paghuhugas at paggiling ng mga particle ng polimer sa suspensyon ay isinasagawa. Ang ratio ng solid at liquid phase sa repulpator ay 1: 5 . Pumasok 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 polymerization ng tetrafluoroethylene sa isang may tubig na medium sa pagkakaroon ng mga emulsifier- mga asin ng perfluorocarboxylic o monohydroperfluorocarboxylic acid. 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 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 fluorlon-4D) Magagamit sa anyo ng isang pinong pulbos (mula sa 0.1 hanggang 1 microns), isang may tubig na suspensyon na naglalaman ng 50-60% polimer, at isang suspensyon na naglalaman ng 58-65% polimer (para sa paggawa 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 na masa 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., Fayzulina 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.
Paghahanda at mga katangian ng polyvinylchloride a/Ed. E. N. Zilberman. M., Chemistry, 1968. 432 p.
Losev I. Ya., Trostyanskaya E. B. 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.
Fluoropolymers/Per. mula sa Ingles Ed. I. L. Knunyants at B. A. Ponomarenko. M., Mir, 1975. 448 p.
Chegodaev D. D., Naumova Z. K, Dunaevskaya Ts. S. Fluoroplastics. M.-L., Goskhimizdat, 1960. 190 p.

Paglalarawan

Ang polytetrafluoroethylene (PTFE, fluoroplastic 4) ay isang materyal na may medyo mataas na mekanikal na katangian. Sa mababang temperatura ay nagpapakita ito ng mataas na lakas, tibay at mga katangian ng pagpapadulas sa sarili; sa mga negatibong temperatura pababa sa -80°C PTFE (PTFE, F4) ay nananatiling flexible. Sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na pagkarga, ang polytetrafluoroethylene ay may kakayahang dumaloy nang malamig (pseudo- o malamig na daloy). Ang polytetrafluoroethylene (fluoroplastic 4) kumpara sa iba pang mga polimer ay may pinakamababang koepisyent ng friction laban sa bakal (mga 0.04)

Kapag pinainit sa itaas at 327°C, natutunaw ang mga crystallites, ngunit ang polimer ay hindi nagiging viscous-flow state hanggang sa magsimula ang decomposition temperature (plus 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 sa 1016 OhmxSm.

Salamat sa iyong 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 natatanging katangian na kapaki-pakinabang materyal na ito kumpara sa iba. Ang Fluoroplastic Teflon ay napaka-lumalaban sa halos lahat ng mga acid at alkalis. Sa partikular, ang materyal na ito ay maaaring makatiis ng pagkakalantad sa mga organic at inorganic na solvent, mga produktong petrolyo sa malawak na hanay ng temperatura, mula sa minus 269 degrees hanggang plus 260 degrees. Ang tanging pagbubukod ay ang mga nilusaw na alkali metal, elemental na fluorine at chlorine trifluoride. Ang mga hindi maunahang katangian ng chemical resistance ng PTFE ay nagpapahintulot na magamit ito sa industriya ng mabibigat na kemikal para sa paggawa ng mga bahagi na kailangan sa mga kagamitang kemikal, iba't ibang lalagyan, lamad, pipeline, mga elemento ng sealing, gasket at pump.

Ginagamit ang PTFE upang makagawa ng iba't ibang packing, thread seal, flange gasket, mechanical seal parts, impregnations iba't ibang uri upang mapabuti ang mga katangian ng pagganap ng patong. Maaaring gamitin ang polytetrafluoroethylene sa electrical engineering at radio engineering bilang isang materyal para sa insulating 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 mga katangian ng temperatura ng operasyon. Ang mababang koepisyent ng partikular na friction ay ginagawang kailangan ang PTFE sa mechanical engineering bilang isang gasket material na may mataas na antifriction properties.

Mga pagtutukoy

  • Densidad, g/cm3: 2.2
  • Lakas ng ani, MPa: 11.8
  • Lakas ng makunat, MPa: 14-34
  • Kamag-anak na pagpahaba,%: 250-500
  • Modulus ng elasticity (compression/tension), MPa: 410/686
  • Brinell tigas, MPa: 29-39
  • Kapasidad ng init, J/(kg C): 1.04
  • Thermal conductivity, W/(m C): 0.25
  • Coef. linear expansion, a*10.0000: 8-25
  • Koepisyent ng friction: 0.04
  • Saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo, C: -269 hanggang +260