Polytetrafluoroetylen (PTFE), også kjent som "Teflon" og "Plastic King", er mye brukt i forskjellige bransjer på grunn av dens høye temperaturmotstand, korrosjonsmotstand, løsningsmiddel, høy isolasjon, biologisk inerthet og annen karakteristikk. PTFE er en gren-fri-fri polymer-polym-polymmer. PTFE er en gren-fri-fri-fripolym-polym-polym-polym-polym-polympolet. Polyetylenhydrogenatomer .
1. Struktur og egenskaper til PTFE
1. strukturelle egenskaper
Polytetrafluoroetylen er en homopolymer av tetrafluoroetylen, som kan fremstilles ved polymerisasjonsmetoder som suspensjonsmetode, spredningsmetode og emulsjonsmetode .
Polytetrafluoroetylen er et super sterkt materiale og den eneste typen fluoroplast som kan brukes som ingeniørplast .
2. hovedegenskaper
Den relative molekylvekten til PTFE er veldig stor, så den relative molekylvekten har ingen åpenbar effekt på styrken, men krystalliniteten har en betydelig effekt på stivheten, seigheten, forlengelsen og styrken til PTFE -produkter .
Tettheten til PTFE er omtrent 2 . 2g/cm3, overflaten er glatt og voksaktig, og kontaktvinkelen med vann er 114 grader -115 grad . pape og er vanligvis Milky White og Opaque, men det lave produktet har en viss grad av transparencyhvit nitrogen, og avtar med økende tetthet.
Strekkfastheten, forlengelsen, elastisk modul, hardhet, luftpermeabilitet, dielektrisk styrke, osv. . av PTFE er alle relatert til prosesseringsforhold som støping, trykk, sintringstemperatur og tid, og avkjølingshastigheten, fordi prosessering av porøsiteten og krystallen og kulde under trykket kan redusere trykket som kan redusere trykket, og som kan redusere trykket, og som kan redusere trykket, og som kan redusere. Hulrom i produktet, og forbedrer dermed den mekaniske styrken . PTFE en lav elastisk modul og er utsatt for å krype . krype er grunnen til at PTFE kan brukes til å forsegle i pakninger, rå bånd, elastiske bånd, etc .}}}}}}}}}}
Hardheten til PTFE er lav, men den kan forbedres ved å legge til fyllstoffer .
Friksjonskoeffisienten til PTFE er den minste blant alle faste materialer og endres ikke med temperatur . Den statiske friksjonskoeffisienten er mindre enn den dynamiske friksjonskoeffisienten . Derfor kan PTFE-lagre start glatt og har lavt motstand.}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} hastighet .
Den termiske konduktiviteten til PTFE er lav, noe som kan økes på riktig måte ved å legge til metallfyllere .
Smeltepunktet for PTFE er 327 grad, varmedeformasjonstemperaturen er 50-60 grad (ISO R75 en metode) eller 130-140 grad (B-metoden), driftstemperaturen er -200-260 grader, og det er high-flammabil . pTFE har high-flammbar {.} grovt thrflammabil {{{{{4 {} grader, og den er high t-en. ved 204-327 grad, så ingen oppvarmingsstabilisator er nødvendig .
Den relative molekylmassen av polytetrafluoretylen er relativt stor, alt fra hundretusener til mer enn 10 millioner, vanligvis millioner (graden av polymerisasjon er i størrelsesorden 104, mens polyetylen bare er 103) . den generelle krystalliniteten er {{4} . . CF2-enhetene i polytetrafluoroetylenmolekylet er anordnet i en sikksakkform . Siden radiusen til det fluoratom er litt større enn en trans-kanse, den tilstøtende CF2-enheten, kan du være en t-flu-hydrogen, den tilstøtende CF2-enheten, og den som er en annen, men den fluoratiske atomet er en bluor-atatom, er den fluor-atomen, og den bluor-atomet er en sikk-atom. Overflaten til hele polymerkjeden . Denne molekylstrukturen forklarer de forskjellige egenskapene til polytetrafluoroetylen .
2. applikasjonsfelt av PTFE
PTFE har den beste kjemiske korrosjonsresistens, så den brukes mest i antikorrosjonsmaterialer og har et bredt spekter av anvendelser; PTFE har utmerkede elektriske egenskaper, så det brukes som et isolerende materiale i den elektroniske og elektriske industrien; PTFE har en liten friksjonskoeffisient og god slitestyrke, så den brukes til å lage slitasjebestandige materialer, skyve deler og tetninger i maskinindustrien .
PTFE brukes mye i broer og bygninger som en bærende støtte . I tillegg, i henhold til den selektive permeabiliteten til PTFE-film etter behandling, kan den brukes som et separasjonsmateriale for å selektivt å passere og kan også være gass-liquid separasjon. Korrosive væsker . I tillegg er PTFE også mye brukt i medisinske, elektroniske og konstruksjonsindustrier . for eksempel PTFE -membraner kan brukes som menneskelige organer, inkludert kunstige blodkar, hjerteventiler, etc .}}}}}}}}}}}
1. Bruk av PTFE i 5G -feltet
FR4 kobberkledd laminat som ofte brukes i kommunikasjonsindustrien, bruker epoksyharpiks som underlagsmateriale, men tapet er stort og er ikke egnet for høyfrekvent kommunikasjon .
Kravene til høyfrekvente kobberkledde laminater i 5G-feltet er lav dielektrisk konstant og lav dielektrisk tapsfaktor, og 5G-feltet har sine egne egenskaper (mikrobølgeovn og millimeterbølgeapplikasjoner) og har høyere krav til kobberkledde laminater .
Polytetrafluoroetylenharpiks er for tiden polymermaterialet med den laveste dielektriske konstanten, og dets dielektriske egenskaper og dielektrisk tap kan oppfylle kravene til kommunikasjonsbase-stasjoner i 5G-feltet {}} derfor, PTFE er gradvis brukt i høye freen-kommunikasjoner som 5G, som 5 kalles høyfrekvente kobberkledde laminater .
I tillegg brukes også PTFE ofte i 5G-feltet for å lage semifleksible koaksiale kabler, RF koaksiale kabler, radarantennplater osv. .
2. Bruk av PTFE i hydrogenenergiindustrien
I feltet hydrogenenergi brukes PTFE hovedsakelig for tetning av alkaliske elektrolysere, samt for å styrke protonutvekslingsmembranene i PEM -brenselceller og vannelektrolyse .}}}}}}}
I alkaliske elektrolysere er tetningspakninger hovedkomponentene, som har både tetnings- og isolasjonsfunksjon Pakninger . Tetningsmaterialer i alkalisk tank har gjennomgått flere iterasjoner og oppgraderinger som asbest gummiark-"klutputer i en" membranpakningspolytetrafluethylen (PTFE) Type fyll-polyTetrafluoroethylen (PTFE) Type Fylling {{{5} PTFE -pakninger av PTFE -typen . PTFE er fylt og modifisert med forsterkende fyllstoffer som glassfiber, aluminiumoksyd og grafitt, og deretter støpt og sintret for å danne tetningspakninger .
I brenselceller og PEM -vannelektrolyse utvikler protonutvekslingsmembranene seg mot tynnhet, men levetiden til tynne homogene perfluorosulfonsyremembraner kan ikke oppfylle kravene til brenselceller og PEM -vannelektrolyse. For tiden er brenselcellen proton membraner som en komposit av membranen som er komposert, og er ofte kompositt proton. Perfluorosulfonic acid membrane . utvidet polytetrafluoroetylenmembran (EPTFE) er en porøs tredimensjonal nettmikrostruktur med mikrometer eller submikrometernivåer .
For tiden kontrolleres det globale EPTFE-markedet av noen få produsenter som Gore, Nitto Denko og Donaldson i USA . innenlands Pan Asia Microporous har imidlertid brutt Focus Overseas Mid-og Loughy-og å utforske og bryte gjennom EPT-produksjonen. markeder, og utgjør ikke en stor andel av high-end-markedet .
3. PTFE -modifiseringsteknologi
Polytetrafluoroetylen (PTFE) har god varmebestandighet, isolasjon, selvblubberende egenskaper, ikke-flammbarhet, ikke-pinne og andre utmerkede egenskaper på grunn av den sterke fluor-karbonbindingen som er i sammensetningen . på samme tid, på grunn av dens høye temperaturmotstand og stabisk proposisjon {{4} Omdømmet til "The King of Plastics" . Det er mye brukt i forsvar, mekanisk industri og medisinsk materiale, spesielt innen tribologi . Derfor, innen ingeniørplast, har PTFE blitt en av materialene som er favorisert av forskere .}}}}}}}}}}}}}
På grunn av manglene ved PTFE som lav hardhet, enkel slitasje og dårlig krypmotstand, er det imidlertid gjenstand for visse begrensninger i faktisk anvendelse og produksjon .. Materialer for å kompensere for selve defektene til selve PTFE, hovedsakelig inkludert overflatemodifisering, blanding av modifisering og fylling av modifisering . blant dem, blandes blanding og fyllingsmodifisering hovedsakelig til å tilberede i utarbeidelse av komposittmaterialer, mens overflatekjemisk modifisering hovedsakelig er rettet mot bindingsproblemer .}}}}
1. overflatemodifisering
PTFE har veldig lav overflateaktivitet og enestående ikke-stickiness, noe som reduserer graden av vedheft med andre materialer . Overflatemodifisering kan ikke bare forbedre sin overflateinterthet og kompatibilitet med fyllstoffer, men også forbedre overflaten til Matrix-materialet . Den nåværende kjemiske modifiseringen av PTFE-overflaten er MainLoy Plas .}}}... Metoder er å fjerne overflatefluorioner og pode svært aktive funksjonelle grupper på overflaten for å oppnå formålet med å forbedre aktiviteten til matriksmaterialet .
Plasmamodifisering bombarderer overflaten av prøven med høye energi-plasma, overfører energi til molekylene på overflaten av prøven, forårsaker termisk etsing, tverrbinding, nedbrytning og oksidasjonsreaksjoner av prøven, og forårsaker CF-bindingen og CC-bindingen på overflaten til prøven for å bryte med en stor tall for utvalget av det store antallet fritt radikalt radisk radikal på overflaten på utvalget til å bryte med prøven, og genererer en stor tall for å bryte en stor tall for å bryte en stor tall for å bryte med en stor talls polar-binding og CC-binding og oksidasjonsreaksjoner av prøven, og gir en stor tall for å bryte en stor antall. Overflate . Modifiseringen av materialoverflaten ved lavtemperatur plasmabehandling kan deles inn i plasmaoverflateetsing, plasmabinding, plasmasponering, plasmasvæskeavsetning og plasmaoverflate grafting .
Stråling med høy energi kan utløse podepolymerisasjon og gi polymeren noen unike egenskaper, for eksempel å forbedre dens hydrofilisitet, biokompatibilitet, konduktivitet, osv Et lag med podet polymer som er enkelt å binde, noe og syklotroner .
PTFE kan behandles med kjemikalier for å forbedre overflateaktiviteten . Disse kjemikaliene inkluderer natrium-naftalen tetrahydrofuran-løsning, ammoniakkoppløsning av metallisk natrium, alkali metall eller komplekse mengde pentacarbonyl jernløsning, etc. . sodium-n-natratbehovetbehovet oppløsning, osv. Natrium og naftalen i aktive etere som tetrahydrofuran og etylenglykoldimetyleter . natrium overfører de ytterste elektronene til den tomme bane med naftalen for å danne anion frie radikaler, som deretter formes pairs med natrium og frigjøring av et stort beløp av en stor mengde; Deretter overføres naftalenanionene til PTFE, ødelegger CF-bindingen og fjerner noen fluoratomer på overflaten, og danner dermed et karbonisert lag og noen polargrupper på PT-Fe-overflaten . Det er aktive grupper som hydroksyl, karbonyl og karboksyl på den behandlede PTFE-pek-en som er forbedret PTFE-pK-en som er forbedret PTFe, og karbonylen og karboksen, som er aktive. overflate .
2. blanding av blanding
Det grunnleggende prinsippet om blanding er prinsippet om at oppløsninger som, så løselighetsverdien og overflatespenningen til de blandede materialene må være likt . Blanding PTFE med annen ingeniørplast kan oppnå formålet med å utfylle fordelene mens du kan integrere styrken til hver komponent, dermed å utvide den applikasjonen som en viss {{} matriksmateriale og et fyllstoff for å forsterke andre polymerer . Her introduserer vi hovedsakelig polyfenylenester (POB), polyfenylensulfid (PPS) og polyeterherketon (PEEK) .
POB har utmerket komprimerende krypmotstand og høy hardhet . blanding med PTFE kan gjøre opp for manglene ved PTFE og forbedre de mekaniske og tribologiske egenskapene til PTFE .
I motsetning til POB, har PPS utmerket slitestyrke, løsningsmiddelmotstand, varmebestandighet og enkel produksjon . Det brukes mye i luftfart og andre felt . Det kan også brukes som en matrise for super hydrofobisk belegg .} ptfe har de advokater av advokater av advokater av advokater .}}}}}} ptfe for superhastighets { og god selv-sprudlende evne . å blande PPS med PTFE er et ideelt valg for å forbedre de tribologiske egenskapene til hydrofobe belegg .
PEEK og PTFE er begge vanlige matriksmaterialer i faste smørekompositter . Cai Zhenjie et al . forberedt PTFE-modifiserte Peek-komposittene og studerte fra PTFE-mikrop-massen som er masse. 0 . 35 til ca. 0 . 3, og volumslitasje er minimert. Dette sammensatte materialet kan ikke bare brukes i det mekaniske feltet, men også i det medisinske feltet.
Blandingsmodifisering er enklere og forurensningsfri enn overflatekjemisk modifisering, men den er vanligvis bare modifisert med polymerer, noe som begrenser tilsetningen av uorganiske fyllstoffer som metaller, keramikk og fibre, noe Polymerer . Overflaten må behandles før modifisering eller noen spesifikke komponenter må legges til under modifiseringsprosessen for å forbedre kompatibiliteten .
3. fyllingsmodifisering
Fylling av modifisert PTFE er en enkel og effektiv metode . Legge til fyllstoffer, og tilsetningsstoffer kan forbedre de mekaniske egenskapene til PTFE, spesielt kryp og slitasje .} Vanlig brukte fyllstoffer inkluderer glassfiber, kullfiber, grafitt, molybden}
Grafitt er et godt solid smøremiddel . Fylling av grafitt i PTFE kan ikke bare redusere slitasjen av PTFE -kompositter, men også forbedre den termiske ledningsevnen og den dårlige kompresjonskrypen til PTFE .
Molybdendisulfid (MOS2) har en lavere friksjonskoeffisient enn grafitt og er stabil i naturen, så den er mye brukt . imidlertid er prisen på MOS2 veldig høy .} -forestillingen til MOS2 -disulfid (ws2) er ikke mye forskjellig fra den moS2, men ws2 har {ws {ws {{3 {3 {3 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7. Begge forbedrer friksjonsstabiliteten og slitestyrken til sammensatte materialer mens de forbedrer mekaniske egenskaper .
Karbonfiber (CF) har høy spesifikk styrke, høy modul, lav tetthet, utmerket slitasje og krypegenskap Koeffisient . Karbonfiber er inert til sterk alkali og hydrofluorsyre (glassfiber tåler disse to syrene) . Disse delene er veldig egnet for å produsere bildeler som støtdempere .
GF har alltid vært foretrukket i produksjonen av industrielle friksjonsmaterialer på grunn av sin høye styrke, høye modul og relativt lav pris, og er mer utbredt enn CF i feltet polymerfylling og modifisering .}}}}}}}}
Kaliumtitanat Whisker (PTW) har mye bedre mekaniske egenskaper enn ofte brukt GF, CF, osv Fenomen med å forbedre en egenskap mens du ofrer en annen når du endrer GF og CF, og har stabile kjemiske egenskaper, god termisk isolasjon og slitasje . Selv om fyllings- og modifiseringseffekten av PTW er bedre enn GF og CF, {}}
PTFE fylt med bronse, denne forbindelsen har utmerket varmeledningsevne og elektrisk ledningsevne, noe som gjør den veldig egnet for applikasjoner med ekstreme belastninger og temperaturer .
IV . Sammendrag av PTFE
PTFE har utmerkede omfattende egenskaper og er den mest brukte sorten blant fluoroplast, og spiller en stadig viktigere rolle . med fremme av vitenskap og teknologi, Pure PTFE kan ikke lenger oppfylle markedets etterspørsel, så det har blitt en uunngåelig trend for å modifisere PTFE, hovedsakelig overflate -modifisering, blanding og fyllingsmodifisering {}} PTFE, og har i utgangspunktet mestret støping og prosesseringsmetoder for modifisert PTFE .,
