Politetrafluoretilenă (PTFE, TEFLON)- un material cu proprietăți unice anti-fricțiune și un interval de temperatură de funcționare foarte ridicat. Produsele PTFE pot fi utilizate la temperaturi de la -269 C până la +260 C și pentru o perioadă scurtă de timp la temperaturi de până la +300 C. Materialul are o rezistență chimică unică, Teflonul este rezistent la aproape toate mediile agresive, inclusiv acizi și alcalii de foarte mare grad. concentratii mari.
Rezistența la reactivi se menține chiar și atunci când este încălzită la +100C și peste. Și datorită inerției sale chimice, PTFE este utilizat pe scară largă în industria medicală și alimentară. Toata lumea cunoaste vase cu invelis de teflon, de care nu se lipeste nimic si care nu se prabuseste nici la cele mai ridicate temperaturi.
Datorită proprietăților sale dielectrice excelente pe o gamă largă de frecvențe și temperaturi, politetrafluoretilena este un dielectric unic. Rezistența de izolație realizată din acesta este foarte mare - depășește 1016 Ohm x cm.
La temperaturi negative, PTFE prezintă rezistență ridicată, tenacitate și caracteristici excelente anti-fricțiune. Chiar și la temperaturi extrem de scăzute, până la -260 C, PTFE își păstrează plasticitatea și nu se rupe sau crăpă. Când sunt încălzite peste +327°C, cristaliții se topesc, dar polimerul nu intră într-o stare de curgere vâscoasă până când începe temperatura de descompunere (plus 415°C).
Caracteristicile de neegalat ale PTFE și rezistența chimică unică îi permit să fie utilizat în industriile nucleare, chimice și petroliere, inclusiv în nordul îndepărtat.
Politetrafluoretilenă, teflon sau fluoroplast -4(-C 2 F 4 -) n este un polimer de tetrafluoretilenă (PTFE), un plastic care are proprietăți fizice și chimice rare și este utilizat pe scară largă în tehnologie și în viața de zi cu zi.
Cuvântul „Teflon” este o marcă înregistrată a DuPont Corporation. Denumirea comună a substanței este „politetrafluoretilenă” sau „fluoropolimer”. În URSS și Rusia, numele tehnic tradițional pentru acest material este fluoroplastic.
Politetrafluoretilena a fost descoperită în aprilie 1938 de către chimistul Roy Plunkett de la Kinetic Chemicals, în vârstă de 27 de ani, care a descoperit accidental acel gaz tetrafluoretilenă pe care l-a pompat în cilindri sub presiune polimerizat spontan într-o pulbere albă asemănătoare parafinei. În 1941, Kinetic Chemicals a primit un brevet pentru teflon, iar în 1949 a devenit o divizie a companiei americane DuPont.
Proprietăți
Fizic
Teflonul este o substanță albă, transparentă, într-un strat subțire, care seamănă cu parafina sau polietilena. Densitatea conform GOST 10007-80 de la 2,18 la 2,21 g/cm3. Are rezistență ridicată la căldură și îngheț, rămâne flexibil și elastic la temperaturi de la -70 la +270 °C, un material izolant excelent. Teflonul are o tensiune superficială și aderență foarte scăzute și nu este umezit de apă, grăsimi sau majoritatea solvenților organici.
Fluoroplasticul este un material moale și curgător și, prin urmare, are o utilizare limitată în structurile încărcate. Are aderență foarte scăzută (lipiciozitate).
DuPont specifică temperatura de topire conform ASTM D3418 pentru diferite tipuri de teflon de la 260 °C la 327 °C.
Chimic
În ceea ce privește rezistența chimică, depășește toate materialele sintetice și metalele nobile cunoscute. Nu este distrus sub influența alcalinelor, acizilor și chiar a unui amestec de acizi azotic și clorhidric. Distrus de metale alcaline topite, fluor și trifluorura de clor.
Productie
Producerea politetrafluoretilenei include trei etape: în prima etapă, clorodifluormetanul se obține prin înlocuirea atomilor de clor cu fluor în prezența compușilor de antimoniu (reacția Swats) între triclormetan (cloroform) și acidul fluorhidric anhidru; în a doua etapă se obţine tetrafluoretilena prin piroliza clorodifluormetanului; în a treia etapă se realizează polimerizarea tetrafluoretilenei.
Produsele din f-4 sunt produse prin presare la rece urmată de coacere la o temperatură de 365±5 °C. Procesul de presare are loc dintr-o emulsie apoasă de PTFE în prezența unui agent activ de suprafață (de exemplu, acizi perfluorooctan sau perfluorooctansulfonic), care stabilizează emulsia și face posibilă producerea politetrafluoretilenei dispersate în apă.
Principalul producător de fluoroplastic din Rusia este Uzina chimică Kirovo-Chepetsk, numită după Konstantinov, Kirovo-Chepetsk, Regiunea Kirov.
Aplicație
Industrie și tehnologie
Datorită inerției sale chimice, hidrofobiei și fluidității, materialul este utilizat pe scară largă pentru etanșarea conexiunilor filetate și cu flanșe (bandă FUM).
Lubrifiere
Fluoroplasticul (Teflon) este un excelent material anti-frecare cu un coeficient de frecare de alunecare care este cel mai mic dintre orice material structural cunoscut disponibil (chiar mai mic decât cel al gheții care se topește). Datorită moliciunii și fluidității lor, lagărele de alunecare fluoroplastice solide sunt rar utilizate. În unitățile cu încărcare mare, se folosesc rulmenți metalici de căptușeală fluoroplastică și curele de susținere metalice fluoroplastice. Un astfel de element de alunecare poate rezista la zeci de kilograme pe milimetru pătrat și constă dintr-o bază metalică pe care se aplică o acoperire fluoroplastică.
Electronică
Teflonul este utilizat pe scară largă în tehnologia de înaltă frecvență deoarece, spre deosebire de polietilenă sau polipropilena cu proprietăți similare, are o constantă dielectrică care variază foarte puțin în funcție de temperatură, o tensiune mare de rupere și pierderi dielectrice extrem de mici. Aceste proprietăți, împreună cu rezistența la căldură, determină utilizarea sa pe scară largă ca izolație a firelor, în special a celor de înaltă tensiune, a tot felul de piese electrice, în fabricarea de condensatoare de înaltă calitate și a plăcilor de circuite imprimate.
În echipamentele electronice cu destinații speciale, cablurile cu izolație fluoroplastică, rezistente la medii agresive și temperaturi ridicate, sunt utilizate pe scară largă - fire de MGTF, MS și o serie de alte mărci. Este imposibil să topești un fir în izolație de teflon cu un fier de lipit. Dezavantajul fluoroplasticului este fluiditatea sa ridicată la rece: dacă țineți un fir în izolație fluoroplastică sub sarcină mecanică (de exemplu, puneți un picior de mobilă pe el), firul poate deveni expus după ceva timp.
Medicament
Datorită compatibilității sale biologice cu corpul uman, politetrafluoretilena este utilizată cu succes pentru fabricarea de implanturi pentru chirurgie cardiovasculară și generală, stomatologie și oftalmologie. Teflonul este considerat cel mai potrivit material pentru producerea de vase de sânge artificiale și stimulatoare cardiace. În 2011, a fost folosit pentru prima dată pentru chirurgia plastică a septului nazal deteriorat și a pereților sinusurilor paranazale în loc de ochiuri de titan. După 12-15 luni, implantul se dizolvă complet și este înlocuit cu țesutul propriu al pacientului.
Teflonul este folosit și în producția altor aparate electrocasnice. Învelișul de teflon sub formă de peliculă subțire este aplicat lamelor de ras, ceea ce prelungește semnificativ durata de viață a acestora și facilitează bărbierirea.
Îngrijirea vaselor de gătit acoperite cu teflon
Acoperirea cu teflon nu este foarte durabilă, așa că atunci când gătiți în astfel de feluri de mâncare, ar trebui să utilizați numai accesorii moi - din lemn, plastic sau acoperite cu plastic (spatule, oale etc.). Vasele acoperite cu teflon trebuie spălate în apă caldă cu un burete moale, cu adaos de detergent lichid, fără a folosi bureți abrazivi sau paste de curățare. Evitați supraîncălzirea și prăjirea la foc mare.
Pânză
În producția de îmbrăcăminte modernă de înaltă tehnologie, sunt utilizate materiale membranare pe bază de politetrafluoretilenă expandată.
Prin deformarea fizică a teflonului se obține o peliculă poroasă subțire, care se aplică pe țesături și se folosește la cusut haine. Materialele cu membrană, în funcție de caracteristicile de fabricație, pot avea atât proprietăți de rezistență la vânt, cât și de impermeabilizare, în timp ce dimensiunea normală a porilor membranei de politetrafluoretilenă permite materialului să transmită eficient evaporarea din corpul uman.
Există un material cu membrană din politetrafluoretilenă pe bază de material care permite trecerea aerului, dar nu permite trecerea vântului.
- Gore-Tex este o țesătură cu membrană impermeabilă și respirabilă.
Alte produse
Produse în producția cărora se utilizează teflon:
|
|
Pericolele politetrafluoretilenei
Posibilul impact negativ al politetrafluoretilenei asupra sănătății umane a făcut obiectul unor opinii controversate de mulți ani. Polimerul în sine este foarte stabil și inert în condiții normale. Politetrafluoretilena nu reacționează cu alimentele, apa și substanțele chimice de uz casnic.
Politetrafluoretilena este inofensivă atunci când este ingerată. Organizația Mondială a Sănătății a cerut Organizației Internaționale pentru Controlul Cancerului să efectueze un experiment pe șobolani. Experiența a arătat că atunci când este consumat în alimente până la 25% politetrafluoretilenă, nu are efect. Acest studiu a fost realizat în anii 1960 și din nou în anii 1980 pe o populație generală de șobolani care consuma 25% din consumul total de PTFE în fiecare zi.
Cercetările experților francezi, care au publicat rezultatele unui studiu de laborator pe 13 eșantioane de tigăi în jurnalul 60 Millions de Consomateurs, confirmă siguranța stratului antiaderent. Revista franceză relatează că testele au dovedit că tigăile sunt complet sigure. Toate probele au trecut cu succes testul după ce au frecat suprafețele cu un material abraziv de o mie de ori în două cicluri.
Fluoroplasticul este potențial periculos din punct de vedere biologic în două cazuri: în timpul producției și când polimerul finit se supraîncălzește. Producția de polimeri folosește substanțe toxice și cancerigene care pot pătrunde în mediu atât prin scurgeri, cât și sub formă de contaminare industrială a produsului finit. Când fluoroplasticul este supraîncălzit, are loc descompunerea termică cu eliberarea de substanțe toxice.
Poluare industrială
Principala sursă de riscuri biologice în producția de fluoropolimeri este considerată a fi acidul perfluorooctanic (PFOA). Acest compus a fost folosit în SUA încă din anii 50 ai secolului XX. Primele informații despre impactul asupra sănătății au fost obținute la fabricile 3M și DuPont în anii 60. În anii 80, grupurile științifice s-au alăturat studiului efectelor biologice. La sfârșitul anilor 1990, autoritățile de reglementare din SUA au atras atenția asupra problemei, ceea ce a dus la recunoașterea pericolului substanței și la reglementarea concentrațiilor maxime. Procesele din Statele Unite au fost modificate pentru a elimina complet PFOA. Au fost lansate campanii la scară largă pentru a monitoriza concentrațiile de PFOA și a clarifica impactul acestuia asupra sănătății umane.
DuPont a primit sute de milioane de dolari în procese din partea lucrătorilor companiei și a comunităților învecinate pentru afirmații privind sănătatea și acoperirea pericolelor de producție. În 2006, DuPont, până atunci singurul producător de PFOA din Statele Unite, a fost de acord să elimine reactivul rămas din instalațiile sale până în 2015. Potrivit informațiilor oficiale ale companiei, din ianuarie 2012, DuPont nu a folosit PFOA în producția de vase de gătit și vase de copt.
Se știe că acidul perfluorooctanoic se descompune la o temperatură de 190 ºС, în timp ce procesul tehnologic de sinterizare a bazei unei tigaii antiaderente are loc la o temperatură de 420 ºС. Prin urmare, se presupune că procesul este puțin probabil să conțină PFOA în tigaia finită. Cu toate acestea, un studiu efectuat în 2005 a constatat niveluri de PFOA în acoperirile cu PTFE pe vase de gătit noi, variind de la 4 la 75 µg/kg (cu folie alimentară de până la 1.800 µg/kg și ambalaje de floricele de porumb până la 290 µg/kg).
Studii europene independente au arătat că acoperirile antiaderente nu conțin PFOA în cantități care depășesc limitele de siguranță acceptabile. Academia Chineză de Calitate, Inspecție și Carantină (GAQSIQ) și Institutul Danez de Tehnologie confirmă că nu a fost detectată nicio expunere la PFOA utilizat în vasele de gătit. .
În Rusia nu există documente de reglementare care să limiteze contaminarea industrială a fluoroplasticului, care poate afecta negativ calitatea produselor care conțin fluoroplastic.
Descompunerea termică a politetrafluoretilenei
Viteza de piroliză a teflonului depinde de gradul de polimerizare. Semnele de descompunere sunt detectate la o temperatură de 200 °C. Procesul este relativ lent până la 420 °C. La temperaturi de la 500 °C la 550 °C, pierderea în greutate ajunge la 5-10% pe oră în medii inerte, accelerând brusc în prezența oxigenului atmosferic. La temperaturi cuprinse între 300 și 360 °C, produșii de descompunere sunt predominant hexafluoretan și octafluorociclobutan. Peste 380 °C, apar perfluoroizobutilenă și alte produse de piroliză.
Dintre produsele de descompunere termică a politetrafluoretilenei, perfluoroizobutilena este considerată cea mai periculoasă - un gaz extrem de otrăvitor, care este de aproximativ 10 ori mai otrăvitor decât fosgenul.
Produșii de descompunere termică provoacă o imagine a otrăvirii care amintește de febra turnătoriei. Posibil, aerosolul de politetrafluoretilenă este, de asemenea, otrăvitor și are efect pirogen, mai ales când este proaspăt obținut, pe care sunt absorbiți produse de distrugere. La inhalarea prafului rece de politetrafluoretilenă, după 2-5 ore toți lucrătorii au prezentat simptome numite „febră teflon”. Febra tipică de teflon a fost observată când se lucrează cu politetrafluoretilenă încălzită la >350°C. La examinarea a 130 de persoane și a prezenței aerosolului de politetrafluoretilenă în aer la o concentrație de 0,2-5,5 mg/m3, s-a dezvăluit că majoritatea lucrătorilor au avut accese repetate de febră. Aceiași indivizi aveau fluor în urină (0,098-2,19 mg/l). Excreția de fluor s-a dovedit a fi semnificativ mai mare cu mai multă experiență și atacuri repetate.
Deoarece eliberarea masivă de substanțe toxice de către teflon începe la temperaturi de peste 450 °C, vasele de gătit cu acoperire antiaderență sunt considerate sigure, deoarece astfel de temperaturi nu pot fi atinse în timpul funcționării normale. Trebuie avut în vedere faptul că producătorii consideră că doar încălzirea cu apă sau ulei într-o tigaie este o normă. Apa previne supraîncălzirea teflonului, iar evaporarea sa completă semnalează încălzirea semnificativă a vaselor de gătit, care acum nu este vizualizată în niciun fel și poate deveni critică. Uleiurile comestibile se descompun la temperaturi de până la 200 °C, producând fum, ceea ce facilitează identificarea supraîncălzirii. Încălzirea ustensilelor uscate pe o sobă este considerată anormală și în acest caz temperaturile de piroliză ale teflonului sunt ușor de realizat. Pentru a simplifica funcționarea, unele modele de vase de gătit din teflon sunt echipate cu indicatori vizuali de temperatură încorporați.
Lipirea firelor cu izolație fluoroplastică necesită ventilație de evacuare.
Pericol de produse de descompunere a teflonului pentru păsări
Structura specială a sistemului respirator al păsărilor le face hipersensibile la substanțele toxice conținute în mediu. S-a stabilit că chiar și o cantitate minimă de acid perfluorooctanoic, care pătrunde în corpul păsării cu aer inhalat, îi afectează sistemul respirator, ducând la moarte după un timp (de la câteva minute la zeci de ore). Păsările mici sunt mai sensibile la substanțele toxice; este nevoie de doar câteva secunde pentru ca acestea să inhaleze vaporii de teflon și să moară în următoarele 24 de ore.
La început, când au apărut pentru prima dată știrile despre pericolele mortale ale teflonului pentru păsări, s-a acceptat în general că fumurile mortale erau eliberate doar la temperaturi foarte ridicate. Până în prezent, moartea a 52% dintre păsările care au respirat vapori de pe suprafețele de teflon ale lămpilor de iluminat încălzite la 202 °C timp de 3 zile a fost înregistrată în mod fiabil. Potrivit altor surse, doar aproximativ 163 °C (325 °F) sau chiar 140-149 °C (285-300 °F) sunt suficiente pentru a avea un efect negativ, dar aceste date necesită o verificare suplimentară.
Există o mulțime de informații despre moartea păsărilor de curte (de exemplu, papagalii) din fumul tigăilor de teflon lăsate nesupravegheate și supraîncălzite peste o temperatură sigură.
Vezi si
Note
- Tip alunecos: Teflon - revista Popular Mechanics
- Fundația Roy J. Plunkett - Chemical Heritage
- Invenție accidentală de teflon
- Ce accident laborator a creat Teflon
- Fluoropolimer Comparație - Proprietăți tipic
- Utkin V.V. Fabrică lângă Mesopotamia. Uzina chimică Kirovo-Chepetsk. - cu culoare file. - Kirov: OJSC „Casa tipografiei – Vyatka”, 2006. - T. 3. - 240 p. - 1000 de exemplare. - ISBN 5-85271-250-7.
- Utkin V.V. 1 // Fabrica de lângă Mesopotamia. Uzina chimică Kirovo-Chepetsk numită după
Fluoroplasticele sunt o clasă de polimeri și copolimeri pe bază de fluor. Descoperirea materialului s-a produs întâmplător în 1938, când americanul Roy J. Plunkett studia proprietățile unui nou agent frigorific, clorofluorocarbon. Într-o zi, a descoperit o pulbere albă necunoscută pe pereții recipientelor cu gaz pompat sub presiune mare. Raționând că acesta este un produs de polimerizare, el a decis să investigheze proprietățile noii substanțe. Aceste proprietăți s-au dovedit a fi atât de extraordinare încât compania DuPont a brevetat-o în 1941 sub numele de „Teflon” și a început să caute aplicații practice pentru el.
În 1947, au început lucrările la producerea unui analog intern - fluoroplastic.
Proprietăți
Material alb, alunecos și neted la atingere, asemănător ca aspect cu parafina sau polietilena. Refractar, neinflamabil, rezistent la căldură și îngheț, păstrează elasticitatea în intervalul de temperatură de la -70 la +270 °C. Este disponibil și fluoroplastic transparent, dar este mai puțin rezistent la căldură, rezistând de obicei la încălzire până la 120 ° C.
- Are rezistență electrică mare, material dielectric și izolator excelent.
- Are o aderență redusă revoluționară - atât de mult încât au trebuit dezvoltate tehnologii speciale pentru a asigura lipirea fiabilă a stratului de teflon pe alte suprafețe.
- Coeficientul de frecare și alunecare este extrem de scăzut, ceea ce îl face un lubrifiant popular.
- Nu se teme de lumină și nu transmite radiații UV, nu se umflă în apă și nu este umezit de lichide, inclusiv uleiuri.
- Fluoroplasticele sunt bine prelucrate; sunt turnate, laminate, găurite, măcinate și presate.
- Inert pentru țesutul uman, deci potrivit pentru fabricarea de implanturi, de exemplu, valve cardiace, proteze, vase artificiale.
Fluoroplasticele sunt rezistente la cei mai concentrați acizi și alcalii, nu reacționează cu acetona, alcoolul, eterul și nu sunt susceptibile la efectele distructive ale enzimelor, mucegaiului și ciupercilor. În ceea ce privește rezistența chimică, acestea depășesc toți polimerii cunoscuți și chiar metalele precum aurul și platina. Ele sunt distruse numai de fluor, fluor de fluor și metale alcaline topite.
La temperaturi peste 270 °C ele încep să se descompună, eliberând, printre alte substanțe, gaz perfluoroizobutilen foarte otrăvitor. Teflonul și vasele acoperite cu teflon sunt sigure atâta timp cât nu sunt supraîncălzite sau arse. Particulele de acoperire care intră în alimente nu sunt digerate și sunt excretate neschimbate prin intestine.
Dezavantajul fluoroplasticului este fluiditatea acestuia, din cauza căreia nu poate fi utilizat în forma sa pură sub sarcină și pentru forme structurale mari.
Aplicație
Fluoroplasticele au găsit o largă aplicație în diverse domenii. Sunt produse sub formă de pulbere, soluție apoasă (un amestec de praf fluoroplastic cu apă), peliculă subțire, semifabricate presate, care sunt transformate în părți ale dispozitivelor și mașinilor prin prelucrare mecanică.
Fluoroplastica este utilizată în domeniul militar, aviației, tehnologia spațială, inginerie electrică și electronică radio și inginerie mecanică. În inginerie electrică și electronică radio, ele sunt utilizate pentru a face materiale izolante și în mașini și mașini-unelte - rulmenți, garnituri, șaibe și alte unități de frecare, precum și părți ale structurilor complexe. La lubrifianți se adaugă fluoroplastic fin dispersat. Multe părți și suprafețe sunt acoperite cu un strat subțire de substanță pentru a proteja împotriva coroziunii.
În industria chimică este utilizat pentru producția de containere, acoperiri de conducte, furtunuri și piese rezistente la medii agresive, temperaturi scăzute și ridicate și presiune ridicată.
Fluoroplasticele sunt utilizate în producția de textile pentru a produce țesături cu proprietăți rezistente la murdărie și apă, rezistente la căldură, rezistente la uzură și mirosuri neabsorbante.
În medicină, protezele și implanturile sunt fabricate din acest polimer.
Este folosit pe benzile transportoare pentru producerea de spumă plastică în industria construcțiilor.
În industria alimentară, tăvile de copt, matrițele, cuptoarele, fiarele pentru vafe, grătarele, aparatele de cafea și ustensilele acoperite cu teflon sunt foarte populare.
Teflonul poate fi găsit în viața de zi cu zi pe vasele cu acoperire antiaderență și antiaderență, pe lamele de ras (pentru a le crește durata de viață), pe plăcile pentru fier de călcat și pe mesele de călcat, în mașinile de pâine, vasele de cafea și în aparatele de încălzire. .
Este folosit în entomologie atunci când se păstrează insecte care nu zboară - acestea nu pot urca pe pereții netezi de fluoroplastic ai casei, adică nu pot scăpa.
Prin magazinul online Prime Chemicals Group puteți comanda sticlă chimică fluoroplastică, pâlnii și recipiente reactoare din fluoroplastic de înaltă calitate.
140.000-500.000.se obţin prin polimerizarea tetrafluoretilenei în prezenţa iniţiatorilor de peroxid.
În URSS a fost produs sub marca comercială "fluorlon". DuPont Corporation este deținătorul drepturilor de autor pentru utilizarea mărcii comerciale teflon.
Proprietăți și aplicații ale politetrafluoretilenei
Politetrafluoretilenă (fluoroplastic-4) este o pulbere albă cu o densitate 2250-2270 kg/m 3și densitatea în vrac 400-500 kg/m 3. Greutatea sa moleculară este egală cu 140 000- 500 000 .
Fotoroplast-4- polimer cristalin cu 80-85% , punct de topire 327 °C iar partea amorfă despre - 120 °C. Când politetrafluoretilena este încălzită, gradul de cristalinitate scade; 370 °C se transformă într-un polimer amorf. Când este răcită, politetrafluoretilena revine la starea cristalină; În același timp, se micșorează și își mărește densitatea. Cea mai mare viteză de cristalizare se observă la 310 °C.
La temperatura de funcționare, gradul de cristalinitate al fluoroplastic-4 este 50-70% , rezistență la căldură Vicat – 100-110 °C. Temperatura de functionare - de la 269 până la 260 °C.
Când este încălzit deasupra 415 °C politetrafluoretilena se descompune lent, fără a se topi, formând tetrafluoretilenă și alți produși gazoși.
Politetrafluoretilena are proprietăți dielectrice foarte bune, care nu variază în interior de la -60 la 200 °C, are proprietăți mecanice și antifricțiune bune și un coeficient de frecare foarte scăzut.
Mai jos sunt principalii indicatori ai proprietăților fizice, mecanice și electrice ale fluoroplastic-4:
| Stresul de rupere, MPa în tensiune | |
| probă neîntărită | 13,7-24,5 |
| proba întărită | 15,7-30,9 |
| cu îndoire statică | 10,8-13,7 |
| Modulul de elasticitate la încovoiere, MPa | |
| la - 60 °C | 1290-2720 |
| la 20°C | 461-834 |
| Puterea impactului, kJ/m2 | 98,1 |
| Alungire la rupere, % | 250-500 |
| Alungire permanentă, % | 250-350 |
| Duritatea Brinell, MPa | 29,4-39,2 |
| Rezistivitatea electrică volumetrică specifică, Ohm m | 1015-1018 |
| Tangenta de pierderi dielectrice la 10 6 Hz | 0,0002-0,00025 |
| Constanta dielectrica la 10 6 Hz | 1,9-2,2 |
Rezistența chimică a politetrafluoretilenei depășește rezistența tuturor celorlalți polimeri sintetici, aliaje speciale, metale prețioase, ceramică anticoroziune și alte materiale.
Politetrafluoretilena nu se dizolvă și nu se umflă în niciunul dintre solvenții și plastifianții organici cunoscuți (se umflă doar în kerosen fluorurat).
Apa nu afectează polimerul la nicio temperatură. În condiții de umiditate relativă egală cu 65%, politetrafluoretilena aproape că nu absoarbe apă.
Înainte de temperatura de descompunere termică, politetrafluoretilena nu se transformă într-o stare de curgere vâscoasă, prin urmare este procesată în produse folosind metode tabletareaȘi sinterizarea pieselor de prelucrat(la 360-380 °C).
Datorită combinației mai multor proprietăți chimice și fizico-mecanice ale lanțului, politetrafluoretilena a găsit o largă aplicație în tehnologie.
Producția de politetrafluoretilenă
Politetrafluoretilena se obține sub formă de pulbere fibroasă liberă sau de suspensie apoasă opaca albă sau gălbuie, din care, dacă este necesar, pulbere polimerică fină cu particule de 0,1-0,3 um.
Politetrafluoretilenă fibroasă
Polimerizarea tetrafluoretilenei se realizează de obicei într-un mediu apos, fără utilizarea de emulgatori. Procesul se desfășoară într-o autoclavă din oțel inoxidabil proiectată pentru o presiune de cel puțin 9,81 MPa echipat cu un agitator de ancorare și un sistem de încălzire și răcire.
Autoclava este pre-purjată cu azot fără oxigen, apoi sunt încărcate în ea apă și un inițiator.
Mai jos este rata de încărcare a componentelor (în părți de masă):
- tetrafluoretilenă – 30
- Apa distilata – 100
- Persulfat de amoniu – 0,2
- Borax -0,5
La sfârșitul polimerizării, autoclavul este răcit, monomerul nereacționat este eliminat cu azot și conținutul autoclavei este trimis la o centrifugă. După separarea polimerului de faza lichidă, acesta se zdrobește, se spală în mod repetat cu apă fierbinte și se usucă la 120-150 °C.
Diagrama de flux tehnologică pentru producția de politetrafluoretilenă este prezentată în Figura 1.
Tetrafluoretilenă din contor evaporator 1 intra reactor de polimerizare 3, în prealabil dezoxigenat și umplut la volumul necesar cu apă distilată dezaerată din ceașcă de măsurare 2. Înainte de alimentarea monomerului, inițiatorul este dizolvat în reactor - persulfat de amoniu. Reactorul este răcit cu saramură la o temperatură - 2-4°Cși sub presiune 1,47-1,96 MPaîncepe polimerizarea. Dacă, după încărcarea monomerului, polimerizarea nu începe, atunci activatorul procesului este introdus treptat în reactor în porțiuni mici - acid clorhidric 1%.. Introducerea activatorului este oprită după ce temperatura din reactor începe să crească.
Polimerizarea este finalizată când temperatura amestecului de reacție este atinsă 60-70 °C iar când presiunea din reactor scade la atmosferică. Apoi masa de reacție curge prin gravitație în receptor de suspensie 5, unde lichidul mamă este îndepărtat și o suspensie de politetrafluoretilenă cu o parte din lichidul mamă este transferată în receptor de pulpă 6. Apoi sistemul începe să funcționeze repulpator 7 - moara coloidala 8, în care se efectuează spălarea și măcinarea continuă repetată a particulelor de polimer în suspensie. Raportul dintre fazele solide și lichide din repulpator este 1: 5 . Produsul umed intră uscător pneumatic 9(temperatura de uscare a polimerului 120 °C). Politetrafluoretilena uscată este dispersată în fracțiuni cu diferite grade de dispersie și transferată în ambalaj.
Politetrafluoretilenă dispersată obţinut prin polimerizarea tetrafluoretilenei într-un mediu apos în prezenţa de emulgatori- săruri ale acizilor perfluorocarboxilici sau monohidroperfluorocarboxilici. Folosit ca inițiator peroxid de acid succinic. Procesul se desfășoară într-o autoclavă cu un agitator la 55-70 °C si presiune 0,34-2,45 MPa. Ca rezultat al polimerizării, se formează un polimer cu particule sferice. Dispersia apoasă rezultată este concentrată sau polimerul este izolat din aceasta sub formă de pulbere. La primirea unei suspensii apoase care contine 50-60% polimer, se injectează 9-12% pentru a preveni coagularea particulelor de polimer.
Politetrafluoretilenă dispersată ( fluoroplast-4D, sau fluorlon-4D) Disponibil sub formă de pulbere fină (de la 0,1 la 1 microni), o suspensie apoasă care conține 50-60% polimer și o suspensie care conține 58-65% polimer (pentru fabricarea fibrelor).
Bibliografie:
Korshak V. B. Progresul chimiei polimerilor. M., Nauka, 1965, 414 p.
Nikolaev A.F. Polimeri sintetici și mase plastice pe baza acestora. Ed. al 2-lea. M. - L., Chimie, 1966. 768 p.
Nikolaev A.F. Tehnologia materialelor plastice. L., Chimie, 1977. 367 p.
Kuznetsov E. V., Prokhorova I. P., Fayzulina D. A. Album de scheme tehnologice pentru producția de polimeri și materiale plastice pe baza acestora. Ed. al 2-lea. M., Chimie, 1976. 108 p.
Prepararea și proprietățile clorurii de polivinil a/Ed. E. N. Zilberman. M., Chimie, 1968. 432 p.
Losev I. Ya., Trostyanskaya E. B. Chimia polimerilor sintetici. Ed. al 3-lea. M., Chimie, 1971. 615 p.
Minsker K. S., Kolesov S. V., Zaikov G. E. Îmbătrânirea și stabilizarea polimerilor pe bază de clorură de vinil. M., Chimie, 1982. 272 p.
Khrulev M.V. Clorura de polivinil. M., Chimie, 1964. 263 p.
Minsker /S. S, Fedoseeva G. 7. Distrugerea și stabilizarea clorurii de polivinil. M., Chimie, 1979. 271 p.
Shtarkman B. Ya. Plastificarea clorurii de polivinil. M., Chimie, 1975. 248 p.
Fluoropolimeri/Per. din engleza Ed. I. L. Knunyants și B. A. Ponomarenko. M., Mir, 1975. 448 p.
Chegodaev D. D., Naumova Z. K, Dunaevskaya Ts. S. Fluoroplastice. M.-L., Goskhimizdat, 1960. 190 p.
Printre materialele sintetice moderne există multe ale căror proprietăți unice contribuie la utilizarea lor într-o mare varietate de domenii ale activității umane. Un astfel de material versatil este teflonul, care se caracterizează prin durabilitate uimitoare și neutralitate chimică. Materialele de teflon sunt utilizate pe scară largă în tehnologie, medicină și viața de zi cu zi. O utilizare comună pentru ele este țesătura de teflon, care este practic imposibil de rupt sau murdar.
Ce este teflonul?
Numele „Teflon” este un nume de marcă pentru tetrafluoretilena polimerizată (PTFE) deținută de DuPont. În țara noastră, această substanță a fost numită „fluoroplastic”, care este încă folosită în producția industrială. Principalele caracteristici ale acestui polimer sunt:
- rezistență la temperaturi în intervalul -70 – +270 grade;
- lipsa umezirii cu apă, grăsimi, solvenți organici;
- inerția față de acțiunea aproape a tuturor compușilor chimici, cu excepția fluorului, triclorurii de fluor și a metalelor alcaline topite;
- suprafata de „alunecare”;
- proprietăți de izolare electrică;
- neutralitate biologică.
Lista posibilităților de utilizare a teflonului în producție și transport, în fabricarea instrumentelor și în industria vopselelor și lacurilor ar fi prea lungă. Este folosit cu succes ca implanturi de diferite feluri, care se dizolvă după aproximativ un an și sunt înlocuite cu țesuturi corporale restaurate. Ustensile de bucătărie, lamele de ras și diverse aparate de uz casnic acoperite cu teflon sunt utilizate pe scară largă. Și, desigur, toată lumea este conștientă de țesăturile high-tech care folosesc acest polimer.
Tipuri de țesături de teflon
În funcție de grosimea și metoda de aplicare a stratului de teflon, textilele pot dobândi o mare varietate de proprietăți. Acest material este utilizat oriunde este nevoie de rezistență la mediul extern și temperaturi ridicate sau scăzute, precum și alunecare mare - în industria alimentară, aviație, chimică și alte industrii. Pentru fabricarea articolelor de îmbrăcăminte și de uz casnic se folosesc materiale cunoscute precum bumbacul, viscoza, fibrele sintetice, precum și amestecurile acestora, pe care se aplică o peliculă subțire de teflon, aproape imperceptibilă chiar și la atingere.
Țesătura antivandalică cu strat de teflon este utilizată pe scară largă pentru tapițeria mobilierului, care arată foarte frumos și nu necesită îngrijire specială deoarece este rezistentă la:
- poluare;
- a se uda;
- tăieturi și zgârieturi;
- abraziune;
- dezvoltarea microflorei.
Pentru ca un astfel de mobilier să arate „ca nou”, este suficient să îl ștergeți cu un burete și apă cu săpun. Același lucru este valabil și pentru fețele de masă acoperite cu teflon. 
Un alt tip popular de materiale teflon sunt țesăturile cu membrană, de exemplu, Gore-Tex.
Pentru a le obține, pe o bază textilă se aplică un strat subțire de polimer cu mulți micropori, care nu permite trecerea precipitațiilor și rafalelor de vânt din exterior, dar nu interferează cu îndepărtarea aerului încălzit și a vaporilor de apă din piele.
Pentru astfel de proprietăți unice, membranele au câștigat denumirea de „materiale inteligente”, iar cererea pentru ele este în continuă creștere.
