Polytetrafluoroethylene PTFE गुणों और अनुप्रयोगों का गहन विश्लेषण

Polytetrafluoroethylene (पॉली टेट्रा फ्लोरोइथिलीन), PTFE का अंग्रेजी संक्षिप्त नाम, जिसे आमतौर पर "प्लास्टिक किंग" के रूप में जाना जाता है, ब्रांड नाम टेफ्लॉन है। चीन में, उच्चारण के कारण, ट्रेडमार्क "टेफ्लॉन" को टेफ्लॉन, टेफ्लॉन ड्रैगन, टेफ्लॉन, टेफ्लॉन, टेफ्लॉन, आदि भी कहा जाता है, सभी टेफ्लोन के सभी अनुवाद हैं।

Polytetrafluoroethylene को "प्लास्टिक के राजा" के रूप में जाना जाता है। फ्लोरोरेसिन के पिता रॉय प्लंकेट ने 1936 में संयुक्त राज्य अमेरिका में ड्यूपॉन्ट में फ्रेओन के लिए विकल्प पर शोध करना शुरू किया। उन्होंने टेट्राफ्लुओरोएथिलीन का हिस्सा एकत्र किया और इसे सिलेंडर में संग्रहीत किया कि वे अगले दिन अगले दिन की तैयारी कर सकें, लेकिन जब वे अगले दिन सिलेंडर के वाल्व को कम करने वाला दबाव खोला, कोई गैस बच गई। उन्होंने सोचा कि यह एक गैस रिसाव था, लेकिन जब उन्होंने सिलेंडर का वजन किया, तो उन्होंने पाया कि सिलेंडर ने वजन कम नहीं किया था। उन्होंने सिलेंडर को खोल दिया और बड़ी मात्रा में सफेद पाउडर पाया, जो पॉलीटेट्रफ्लुओरोएथिलीन था।

उनके शोध में पाया गया कि पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन में उत्कृष्ट गुण हैं और इसका उपयोग परमाणु बमों, तोपखाने के गोले आदि के लिए एंटी-मेल्ट सीलिंग गास्केट में किया जा सकता है, इसलिए, अमेरिकी सेना ने द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान इस तकनीक को गुप्त रखा। यह द्वितीय विश्व युद्ध के अंत तक नहीं था कि इसे विघटित कर दिया गया था, और 1946 में PTFE का औद्योगिक उत्पादन हासिल किया गया था।

1. उत्पाद का नाम: PTFE

2. अंग्रेजी नाम: पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन

3. उपनाम

Ptfe; टेफ्लान; टेफ्लान; टेफ्लान; टेफ्लान; एफ 4; प्लास्टिक के राजा; टेफ्लॉन (जापानी) [अंग्रेजी संक्षिप्त नाम है

PTFE, ब्रांड नाम टेफ्लॉन है, और चीनी अनुवाद अलग -अलग स्थानों में अलग है: मुख्य भूमि चीन इसे टेफ्लॉन के रूप में अनुवाद करता है, हांगकांग इसे टेफ्लॉन के रूप में अनुवाद करता है, और ताइवान इसे टेफ्लॉन के रूप में अनुवाद करता है]

4. आणविक सूत्र:

[Cf2cf2] n

5. उत्पादन विधि

पीटीएफई

टेट्राफ्लुओरोथिलीन के मुक्त कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित। प्रतिक्रिया की गर्मी को फैलाने और तापमान नियंत्रण को सुविधाजनक बनाने के लिए बड़ी मात्रा में पानी की उपस्थिति में सरगर्मी के साथ औद्योगिक पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाएं की जाती हैं। पॉलिमराइजेशन को आम तौर पर 40 से 80 डिग्री सेल्सियस और 3 से 26 किलोग्राम/सेमी 2 के दबाव में किया जाता है। अकार्बनिक persulfates और कार्बनिक पेरोक्साइड का उपयोग सर्जक के रूप में किया जा सकता है, या एक Redox आरंभ प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है। टेट्राफ्लुओरोथिलीन का प्रत्येक मोल पोलीमराइजेशन के दौरान 171.38kJ की गर्मी जारी करता है। फैलाव पोलीमराइजेशन के लिए पेरफ्लुओरोक्टानोइकिक एसिड या इसके लवण जैसे परफ्लुओरिनेटेड सर्फैक्टेंट्स को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

6. आवेदन

Polytetrafluoroethylene [PTFE, F4] आज दुनिया में सबसे अच्छा संक्षारण प्रतिरोध वाली सामग्रियों में से एक है, इसलिए इसे "प्लास्टिक के राजा" के रूप में जाना जाता है। इसका उपयोग किसी भी तरह के रासायनिक मीडिया में लंबे समय तक किया जा सकता है, और इसके उत्पादन ने मेरे देश के रासायनिक उद्योग, पेट्रोलियम, दवा और अन्य क्षेत्रों में कई समस्याओं को हल किया है। PTFE सील, गैसकेट और गैसकेट। PTFE SEALS, GASKETS, और GASKETS को सस्पेंशन पॉलीमराइज्ड PTFE राल से ढाला जाता है। अन्य प्लास्टिक की तुलना में, PTFE में उत्कृष्ट रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध और तापमान प्रतिरोध है। इसका व्यापक रूप से सीलिंग सामग्री और भरने की सामग्री के रूप में उपयोग किया गया है। इसमें रासायनिक स्थिरता और रासायनिक संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध की एक उच्च डिग्री है, जैसे कि मजबूत एसिड का प्रतिरोध, मजबूत क्षार, मजबूत ऑक्सीडेंट आदि। इसमें बकाया गर्मी प्रतिरोध, ठंड प्रतिरोध और पहनने का प्रतिरोध होता है। दीर्घकालिक उपयोग तापमान सीमा -200-+250 ℃ है। इसमें उत्कृष्ट विद्युत इन्सुलेशन है और तापमान और आवृत्ति से प्रभावित नहीं है। इसके अलावा, इसमें गैर-स्टिक, गैर-शोषक और गैर-जलन की विशेषताएं हैं। सस्पेंशन राल आमतौर पर मोल्डिंग और सिंटरिंग द्वारा गठित और संसाधित किया जाता है। परिणामी छड़, प्लेट या अन्य प्रोफाइल को मशीनिंग के तरीकों जैसे मोड़, ड्रिलिंग और मिलिंग द्वारा आगे संसाधित किया जा सकता है। फिर बार को एक उन्मुख फिल्म में बदल दिया जा सकता है।

7. पॉलीटेट्रफ्लुओरोथिलीन (PTFE) विशेषताएं

1. शक्ति (उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात)

2. रासायनिक रूप से अक्रिय

3. जैविक अनुकूलनशीलता

4. उच्च थर्मल प्रतिरोध

5. कठोर वातावरण में उच्च रासायनिक प्रतिरोध

6. कम ज्वलनशीलता

7. कम घर्षण गुणांक

8. कम ढांकता हुआ स्थिरांक

9. कम जल अवशोषण

10. गूड अपक्षय गुण

PTFE टेट्राफ्लुओरोथिलीन का एक बहुलक है। अंग्रेजी संक्षिप्त नाम PTFE है। व्यापार का नाम "टेफ्लॉन" है। "प्लास्टिक के राजा" के रूप में जाना जाता है। Polytetrafluoroethylene की मूल संरचना है - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 -। Polytetrafluoroethylene का व्यापक रूप से विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जिन्हें एसिड, क्षारीय और कार्बनिक सॉल्वैंट्स के प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। यह मनुष्यों के लिए विषाक्त नहीं है, लेकिन उत्पादन प्रक्रिया में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल में से एक, Perfluorooctanoate (PFOA), संभावित रूप से कार्सिनोजेनिक माना जाता है। पॉलीटेट्राफ्लुओरोथिलीन का सापेक्ष आणविक भार अपेक्षाकृत बड़ा है, सैकड़ों हजारों से लेकर 10 मिलियन से अधिक, और आम तौर पर लाखों (पोलीमराइजेशन की डिग्री 104 के क्रम पर है, जबकि पॉलीथीन केवल 103 है)। आम तौर पर, क्रिस्टलीयता 90 से 95%होती है, और पिघलने का तापमान 327 से 342 ° C है। पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन अणु में CF2 इकाइयों को एक ज़िगज़ैग आकार में व्यवस्थित किया जाता है। चूंकि फ्लोरीन परमाणु की त्रिज्या हाइड्रोजन की तुलना में थोड़ा बड़ा है, इसलिए आसन्न CF2 इकाइयां पूरी तरह से ट्रांस-क्रॉस-उन्मुख नहीं हो सकती हैं, लेकिन एक सर्पिल मुड़ श्रृंखला बनाते हैं, जो लगभग फ्लोरीन परमाणुओं द्वारा कवर किया जाता है। पूरे बहुलक श्रृंखला की सतह पर। यह आणविक संरचना PTFE के विभिन्न गुणों की व्याख्या करती है। जब तापमान 19 ° C से कम होता है, तो 13/6 हेलिक्स बनता है; 19 डिग्री सेल्सियस पर, एक चरण परिवर्तन होता है, और अणु थोड़ा अनियंत्रित होते हैं, जिससे 15/7 हेलिक्स बनता है।

8. रासायनिक गुण

पॉलीटेट्रफ्लुओरोथिलीन की रासायनिक संरचना फ्लोरीन परमाणुओं के साथ पॉलीथीन में सभी हाइड्रोजन परमाणुओं को बदलकर बनाई जाती है।

PTFE अणु में F परमाणु CC बॉन्ड को कवर करते हैं, और CF बॉन्ड ऊर्जा उच्च और विशेष रूप से स्थिर है। यह क्षार धातुओं और मौलिक फ्लोरीन को छोड़कर किसी भी रसायन द्वारा नहीं किया जाता है।

पीटीएफई अणु में एफ परमाणु सममित है, और सीएफ में दो तत्व सहसंयोजक रूप से संयुक्त हैं। अणु में कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं हैं, और पूरा अणु तटस्थ है। PTFE में उत्कृष्ट ढांकता हुआ गुण हैं क्योंकि PTFE की आणविक संरचना में कोई ग्राम बॉन्ड नहीं हैं, इसलिए इसका क्रिस्टलीयता बहुत अधिक है। क्योंकि PTFE अणुओं के बाहर एक अक्रिय फ्लोरीन युक्त शेल है, इसमें बकाया गैर-स्टिक गुण और कम घर्षण गुणांक है।

1. इन्सुलेशन: पर्यावरण और आवृत्ति से प्रभावित नहीं, वॉल्यूम प्रतिरोध 1018 ओम सेमी तक पहुंच सकता है, ढांकता हुआ नुकसान छोटा है, और ब्रेकडाउन वोल्टेज अधिक है।

2. उच्च और निम्न तापमान प्रतिरोध: तापमान पर प्रभाव बहुत अधिक नहीं बदलता है, तापमान सीमा चौड़ी होती है, और प्रयोग करने योग्य तापमान -190 ~ 260 ℃ है।

3. स्व-चिकनाई: इसमें प्लास्टिक के बीच सबसे छोटा घर्षण गुणांक है और यह एक आदर्श तेल-मुक्त स्नेहक सामग्री है।

4. सतह गैर-चुभन: कोई भी ज्ञात ठोस सामग्री सतह का पालन नहीं कर सकती है। यह सबसे छोटी सतह ऊर्जा के साथ एक ठोस सामग्री है।

5. वायुमंडलीय उम्र बढ़ने का प्रतिरोध, विकिरण प्रतिरोध और कम पारगम्यता: सतह और प्रदर्शन वायुमंडल के लिए दीर्घकालिक संपर्क के बाद अपरिवर्तित रहते हैं।

6. नॉन-फ्लेमबिलिटी: ऑक्सीजन लिमिटिंग इंडेक्स 90 से नीचे है।

7. रासायनिक संक्षारण प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध: पिघले हुए क्षार धातुओं को छोड़कर, PTFE लगभग किसी भी रासायनिक अभिकर्मकों द्वारा नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, या यहां तक ​​कि एक्वा रेजिया में उबला जाता है, तो इसका वजन और प्रदर्शन अपरिवर्तित रहता है। यह सभी सॉल्वैंट्स में भी लगभग अघुलनशील है, और 300 डिग्री सेल्सियस (लगभग 0.1g/100g) से ऊपर के सभी अल्कानों में केवल थोड़ा घुलनशील है। PTFE नमी को अवशोषित नहीं करता है, गैर-ज्वलनशील है, और ऑक्सीजन और पराबैंगनी किरणों के लिए बेहद स्थिर है, इसलिए इसमें उत्कृष्ट मौसम प्रतिरोध है।

यद्यपि पेरफ्लोरोकार्बन में कार्बन-कार्बन बॉन्ड और कार्बन-फ्लोरिन बॉन्ड के दरार को क्रमशः 346.94 और 484.88kj/mol के ऊर्जा अवशोषण की आवश्यकता होती है, पॉलिटेट्रफ्लोरोइथिलीन के डिपोलीमराइजेशन को टेट्रैफ्लुओथाइलीन के 1 मोल को केवल 171.38 के 1 मोल की आवश्यकता होती है। इसलिए, उच्च तापमान वाले क्रैकिंग के दौरान, पॉलीटेट्रैफ्लुओरोइथिलीन को मुख्य रूप से टेट्राफ्लुओरोइथिलीन में जमा किया जाता है। 260, 370 और 420 डिग्री सेल्सियस पर पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन के वजन घटाने की दर (%) क्रमशः 1 × 10-4, 4 × 10-3 और 9 × 10-2 प्रति घंटे हैं। यह देखा जा सकता है कि PTFE का उपयोग लंबे समय तक 260 ℃ पर किया जा सकता है। चूंकि उच्च-तापमान दरार के दौरान फ्लोरोफोसजीन और परफ्लुओरोइसोब्यूटिलीन जैसे अत्यधिक विषाक्त उप-उत्पादों का उत्पादन भी किया जाता है, इसलिए सुरक्षा सुरक्षा पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए और पॉलीटेट्राफ्लुओरोइथिलीन को खुली आग की लपटों के संपर्क में आने से रोकने के लिए।

यह 250 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघलता नहीं है और -260 डिग्री सेल्सियस के अल्ट्रा -कम तापमान पर भंगुर नहीं होता है। PTFE बेहद चिकनी है, यहां तक ​​कि बर्फ भी इसकी तुलना नहीं कर सकती है; इसके इन्सुलेशन गुण विशेष रूप से अच्छे हैं, अखबार के रूप में मोटी एक फिल्म 1500V के उच्च वोल्टेज का सामना करने के लिए पर्याप्त है।

9. भौतिक गुण

PTFE यंत्रवत रूप से नरम है। बहुत कम सतह ऊर्जा है।

Polytetrafluoroethylene (F4, PTFE) में उत्कृष्ट प्रदर्शन गुणों की एक श्रृंखला है: उच्च तापमान प्रतिरोध - 200 ~ 260 डिग्री का दीर्घकालिक उपयोग तापमान, कम तापमान प्रतिरोध - अभी भी -100 डिग्री पर नरम; संक्षारण प्रतिरोध - एक्वा रेजिया और सभी कार्बनिक सॉल्वैंट्स के लिए प्रतिरोधी; मौसम प्रतिरोध - प्लास्टिक में सबसे अच्छा उम्र बढ़ने का जीवन; उच्च स्नेहन - प्लास्टिक (0.04) में सबसे छोटा घर्षण गुणांक है; गैर -चिपचिपा - कुछ भी पालन किए बिना ठोस पदार्थों में सबसे छोटी सतह तनाव है; गैर विषैले-में शारीरिक जड़ता है; उत्कृष्ट विद्युत गुण, आदर्श सी-क्लास इन्सुलेशन सामग्री। PTFE सामग्री का उपयोग राष्ट्रीय रक्षा, परमाणु ऊर्जा, पेट्रोलियम, रेडियो, इलेक्ट्रिक मशीनरी और रासायनिक उद्योगों जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है।

10. पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन उत्पाद

Ptfe छड़, पाइप, प्लेटें, प्लेटें बदल गईं। PTFE टेट्राफ्लुओरोथिलीन का एक बहुलक है। अंग्रेजी संक्षिप्त नाम PTFE है। संरचनात्मक सूत्र है। यह 1930 के दशक के अंत में खोजा गया था और 1940 के दशक में औद्योगिक उत्पादन में डाल दिया गया था। गुण: पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन का सापेक्ष आणविक भार अपेक्षाकृत बड़ा है, सैकड़ों हजारों से लेकर 10 मिलियन से अधिक तक, और आम तौर पर लाखों (पोलीमराइजेशन की डिग्री 104 के क्रम पर है, जबकि पॉलीथीन केवल 103 है)। आम तौर पर, क्रिस्टलीयता 90 से 95%होती है, और पिघलने का तापमान 327 से 342 ° C है। पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन अणु में CF2 इकाइयों को एक ज़िगज़ैग आकार में व्यवस्थित किया जाता है। चूंकि फ्लोरीन परमाणु की त्रिज्या हाइड्रोजन की तुलना में थोड़ा बड़ा है, इसलिए आसन्न CF2 इकाइयां पूरी तरह से ट्रांस-क्रॉस-उन्मुख नहीं हो सकती हैं, लेकिन एक सर्पिल मुड़ श्रृंखला बनाते हैं, जो लगभग फ्लोरीन परमाणुओं द्वारा कवर किया जाता है। पूरे बहुलक श्रृंखला की सतह पर। यह आणविक संरचना PTFE के विभिन्न गुणों की व्याख्या करती है। जब तापमान 19 ° C से कम होता है, तो 13/6 हेलिक्स बनता है; 19 डिग्री सेल्सियस पर, एक चरण परिवर्तन होता है, और अणु थोड़ा अनियंत्रित होते हैं, जिससे 15/7 हेलिक्स बनता है।

1. यांत्रिक गुण: इसका घर्षण गुणांक बहुत छोटा है, केवल 1/5 पॉलीइथाइलीन, जो कि परफ्लोरोकार्बन सतह की एक महत्वपूर्ण विशेषता है। और क्योंकि फ्लोरीन और कार्बन चेन के बीच इंटरमॉलिक्युलर बल बेहद कम है, पीटीएफई नॉन-स्टिकी है।

2. विद्युत गुण: PTFE में एक विस्तृत आवृत्ति रेंज में कम ढांकता हुआ स्थिर और ढांकता हुआ नुकसान होता है, और उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज, वॉल्यूम प्रतिरोधकता और आर्क प्रतिरोध होता है।

3. विकिरण प्रतिरोध: पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन का विकिरण प्रतिरोध खराब (104 रेड) है। उच्च-ऊर्जा विकिरण के संपर्क में आने के बाद इसे नीचा दिखाया जाएगा, और बहुलक के विद्युत और यांत्रिक गुणों को काफी कम कर दिया जाएगा।

4. पोलीमराइजेशन: पॉलीटेट्रैफ्लुओरोथिलीन को टेट्राफ्लुओरोथिलीन के मुक्त कट्टरपंथी पोलीमराइजेशन द्वारा निर्मित किया जाता है। प्रतिक्रिया की गर्मी को फैलाने और तापमान नियंत्रण को सुविधाजनक बनाने के लिए बड़ी मात्रा में पानी की उपस्थिति में सरगर्मी के साथ औद्योगिक पोलीमराइजेशन प्रतिक्रियाएं की जाती हैं। पॉलिमराइजेशन को आम तौर पर 40 से 80 डिग्री सेल्सियस और 3 से 26 किलोग्राम/सेमी 2 के दबाव में किया जाता है। अकार्बनिक persulfates और कार्बनिक पेरोक्साइड का उपयोग सर्जक के रूप में किया जा सकता है, या एक Redox आरंभ प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है। टेट्राफ्लुओरोथिलीन का प्रत्येक मोल पोलीमराइजेशन के दौरान 171.38kJ की गर्मी जारी करता है। फैलाव पोलीमराइजेशन के लिए पेरफ्लुओरोक्टानोइकिक एसिड या इसके लवण जैसे परफ्लुओरिनेटेड सर्फैक्टेंट्स को जोड़ने की आवश्यकता होती है।

5. विस्तार गुणांक (25 ~ 250 ℃): 10 ~ 12 × 10-5/℃। PTFE -196 से 260 ° C की विस्तृत तापमान सीमा में उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों को बनाए रखता है। परफ्लोरोकार्बन पॉलिमर की विशेषताओं में से एक यह है कि वे कम तापमान पर भंगुर नहीं हैं।