Produksjeproses fan PTFE

Tetrafluoroethylene waard earst taret yn 1933. De hjoeddeiske kommersjele synteze binne basearre op fluorspar, sulfuric acid en chloroform.

Basis produksjeproses fan PTFE Polymer:

De fabrikaazje fan PTFE Polymer / Hars wurdt yn prinsipe útfierd yn twa stadia.Earst, TFE Monomer wurdt oer it algemien produsearre troch synteze fan Calcium Fluoride (Fluorospar), Sulfuric Acid & Chloroform & letter polymerisaasje fan TFE wurdt útfierd yn soarchfâldich kontrolearre omstannichheden te foarmjen PTFE.Troch oanwêzigens fan stabile en sterke CF-obligaasjes, hat PTFE-molekule treflike gemyske inertness, hege waarmtebestriding en opmerklike elektryske isolaasje-eigenskippen;neist poerbêst frictional eigenskippen.

Reiniging fan TFE:

Pure monomer is nedich foar polymerisaasje.As ûnreinheden oanwêzich binne, sil dit ynfloed hawwe op it definitive produkt.It gas wurdt earst scrubbed om alle sâltsoer te ferwiderjen en dan destillearre om oare ûnreinheden te skieden.

Polymerisaasje fan TFE:

Pure uninhibited Tetrafluoroethylene kin polymerisearje mei geweld, sels by temperatueren ynearsten ûnder dy fan keamertemperatuer.In sulver-plated reaktor, kwart fol mei in oplossing besteande út 0,2 dielen ammonium persulfate, 1,5 dielen borax en 100 dielen fan wetter, en mei in pH fan 9,2.De reaktor wie ticht;evakuearre en 30 dielen monomeer waarden ynlitten. De reaktor waard ien oere op 80 ° C roarde en joech nei ôfkuolling in 86% opbringst fan polymeer. PTFE wurdt kommersjeel makke troch twa grutte prosessen, ien dy't liedt ta de saneamde 'granular' polymeer en de twadde dy't liedt ta in fersprieding fan polymeer fan folle finerere partikelgrutte en legere molekulêre gewicht.Ien metoade foar it produsearjen fan de lêste befette it gebrûk fan in 0,1 °% wetterige oplossing fan disuccinic acid peroxide.De reaksjes waarden útfierd by temperatueren oant 90 ° C.

In oare metoade:

Dekomposysje fan TFE ûnder de ynfloed fan in elektryske bôge. Polymerisaasje útfierd troch emulsiemetoade mei help fan peroxide-inisjatoren lykas H2O2 (Hydrogen peroxide) en ferro sulphate.Yn guon gefallen wurdt soerstof brûkt as inisjatyfnimmer.

Struktuer en eigenskippen fan PTFE:

De gemyske struktuer fan PTFE is lineêre polymear fan C-F2 - C-F2 sûnder tûke & de treflike eigenskippen fan PTFE wurde assosjearre sterke & stabile Carbon - Fluor bân.

Polytetrafluorethylene is in lineêr polymeer frij fan elke signifikante hoemannichte fertakking.Wylst it molekule fan polyetyleen yn 'e foarm fan in plane zigzag yn' e kristallijne sône is, is dit sterysk ûnmooglik mei dy fan PTFE, om't de fluoratomen grutter binne as dy fan wetterstof.As gefolch, it molekule nimt in draaide sigzag op mei de fluoratomen dy't strak yn in spiraal om it koalstof-koalstofskelet pakke.In folsleine beurt fan 'e spiraal sil mear dan 26 koalstofatomen ûnder 19 ° C en 30 ° C dêrboppe belûke, d'r is in oergongspunt mei in 1% folumeferoaring by dizze temperatuer.De kompakte ynkearing fan 'e fluoratomen liedt ta in molekule fan grutte stivens en it is dizze funksje dy't liedt ta it hege kristallijne smeltpunt en thermyske foarmstabiliteit fan it polymeer.

De yntermolekulêre attraksje tusken PTFE-molekulen is heul lyts, de berekkene oplosberensparameter is 12,6 (MJ / m3) 1 / 2.De koalstof-fluorbining is tige stabyl.Fierder, dêr't twa fluor atomen binne hechte oan in inkele koalstof atoom der is in reduksje yn de C-F bining ôfstân fan 1,42 A nei 1,35 A. As gefolch bond sterkte kin wêze sa heech as 504 kJ / mol.Sûnt de ienige oare oanwêzige bân is de stabile CC-bân, hat PTFE in heul hege waarmtestabiliteit, sels as ferwaarme boppe it kristallijne smeltpunt fan 327 ° C.Fanwegen syn hege kristalliniteit en ûnfermogen fan spesifike ynteraksje binne d'r gjin solvents by keamertemperatuer.By temperatueren dy't it smeltpunt benaderje, sille bepaalde fluorinearre floeistoffen lykas per-fluorinearre kerosine it polymeer oplosse.

De eigenskippen fan PTFE binne ôfhinklik fan it type polymeer en de metoade fan ferwurking.It polymeer kin ferskille yn partikelgrutte en/of molekulêre gewicht.De partikelgrutte sil beynfloedzje it gefal fan ferwurking en de kwantiteit fan leechten yn it fertikke produkt, wylst it molekulêre gewicht de kristalliniteit sil beynfloedzje en dus in protte fysike eigenskippen.De ferwurkingstechniken sille ek ynfloed hawwe op sawol kristalliniteit as lege ynhâld.

It gewicht gemiddelde molekulêre gewichten fan kommersjele polymers lykje te wêzen hiel heech en binne yn it berik 400000 oan 9000000. ICI rapportearje dat harren materialen hawwe in molekulêre gewicht yn it berik 500000 oan 5000000 en persintaazje crystallinity grutter as 94 ~ as produsearre.Fabricated dielen binne minder crystalline.De mjitte fan kristalliniteit fan it klear produkt sil ôfhingje fan de snelheid fan koeling út de ferwurking temperatueren.Stadige koeling sil liede ta hege kristalliniteit mei snelle koeling dy't it tsjinoerstelde effekt jout.Materialen mei leech molekulêre gewicht sille ek mear kristallyn wêze.

It wurdt opmurken dat de dispersion polymeer, dat is fan finer dieltsje grutte en leger molekulêre gewicht, jout produkten mei in gâns ferbettere wjerstân tsjin flexing en ek dúdlik hegere treksterkten.Dizze ferbetteringen lykje te ûntstean troch de foarming fan fiber-like struktueren yn 'e massa fan polymeer by it ferwurkjen.