PTFE se imenuje "kralj plastike".Roy Planck, oče fluororezina, je leta 1936 začel preučevati freonove nadomestke pri DuPontu v Združenih državah Amerike. Zbrali so del tetrafluoroetilena in ga shranili v jeklene steklenice ter se pripravljali na naslednji poskus naslednji dan, ko pa je ventil za zmanjšanje tlaka jeklenke naslednji dan odprli, preliva plina ni bilo.Mislili so, da pušča, pri tehtanju jeklenke pa so ugotovili, da jeklenka ni shujšala.Razžagali so jekleno steklenico in našli veliko količino belega prahu, ki je bil politetrafluoroetilen (teflon).
PTFE se imenuje "kralj plastike".Roy Planck, oče fluororezina, je leta 1936 začel preučevati freonove nadomestke pri DuPontu v Združenih državah Amerike. Zbrali so del tetrafluoroetilena in ga shranili v jeklene steklenice ter se pripravljali na naslednji poskus naslednji dan, ko pa je ventil za zmanjšanje tlaka jeklenke naslednji dan odprli, preliva plina ni bilo.Mislili so, da pušča, pri tehtanju jeklenke pa so ugotovili, da jeklenka ni shujšala.Razžagali so jekleno steklenico in našli veliko količino belega prahu, ki je bil politetrafluoroetilen (teflon).
Značilnosti in lastnosti:
Mehanske lastnosti PTFE so relativno mehke.PTFE ima vrsto odličnih lastnosti delovanja:
- Odpornost na visoke temperature:temperatura dolgotrajne uporabe 200 ~ 260 stopinj;
- Odpornost na nizke temperature:še mehak pri -100 stopinjah;
- Odpornost proti koroziji:odpornost na aqua regia in vsa organska topila;
- Odpornost na vremenske vplive:optimalna življenjska doba staranja v plastiki;
- Visoko mazanje:najmanjši koeficient trenja (0,04) v plastiki;
- Neviskozno:minimalna površinska napetost v trdnih materialih brez oprijema snovi;
- Nestrupeno:s fiziološko vztrajnostjo in odličnimi električnimi lastnostmi je idealen izolacijski material razreda C, debela plast časopisa lahko blokira visoko napetost 1500 V.Je bolj gladek kot led.
Koeficient trenja PTFE je zelo majhen, le 1/5 koeficienta trenja polietilena, kar je pomembna značilnost površine perfluoroogljika.In ker je medmolekularna sila verige fluor-ogljik izjemno nizka, PTFE ni viskozen.PTFE ohranja odlične mehanske lastnosti v širokem temperaturnem območju od -196 do 260 °C. Ena od značilnosti perfluoroogljikovih polimerov je, da niso krhki pri nizkih temperaturah.PTFE ima visoko gostoto 2,14-2,20 g / cm3, skoraj brez absorpcije vode, ravnotežna stopnja absorpcije vode pa je manjša od 0,01 %.PTFE je tipičen mehak in šibek polimer.Medsebojna gravitacijska sila med makromolekulami je majhna, togost, trdota in trdnost pa majhne.Pod dolgotrajno obremenitvijo se bo deformiral.
Pregled tehnologije
Polimerizacija suspenzije:v polimerizacijskem kotlu, voda, uporabljena kot medij, amonijev persulfat, uporabljen kot iniciator, in razredčena klorovodikova kislina, uporabljena kot aktivator, tetrafluoroetilen polimeriziramo pri tlaku 0,5-2 MPa in 40-45 ℃, da dobimo bele delce in da pridobite politetrafluoroetilen v prahu z različnimi velikostmi delcev po drozganju, mletju in sušenju.
Disperzijska polimerizacija:Dodana je majhna količina disperznega sredstva (amonijev perfluorooktanoat) in stabilizatorja (fluoroogljikova spojina), da se sproži polimerizacija z redoks katalizatorjem.Polimerizacijo delimo na visokotlačno in nizkotlačno.Visoki tlak je 2 MPa in 25 ℃, nizek tlak pa 0,6-0,7 MPa in 0-38 ℃.Raztopina za polimerizacijo politetrafluoroetilena se ustvari z disperzijsko polimerizacijo, disperzijsko smolo pa dobimo s koagulacijo, sušenjem in presejanjem. Z disperzijsko polimerizacijo pod delovanjem vode brez ionov in različnih pomožnih snovi nastane bela emulzija.Emulzijo uparimo in koncentriramo skozi kotel za koncentracijo, da nastane koncentrirana tekočina, to je dispergirana emulzija.
Disperzijska smola ima boljšo zmogljivost obdelave in učinkovitost izdelka.Politetrafluoroetilen je ognjevzdržen in ima slabo fluidnost.Njegova velikost in oblika delcev pomembno vplivata na fluidnost taline, njene predelovalne lastnosti in lastnosti izdelka.Razlika v kakovosti suspendiranih smol in dispergiranih smol je posledica njihove velikosti delcev, porazdelitve velikosti delcev in morfologije delcev.Prvi ima milimetrsko velikost delcev, drugi pa submikronsko velikost (250-350 nm). Suspendirane smole je mogoče oblikovati in predelati, vendar jih ni mogoče ekstrudirati v obliki paste, medtem ko se dispergirane smole lahko uporabljajo za ekstruzijo paste.Molekulska masa in kristaliničnost PTFE disperzijskih smol sta na splošno višji kot pri suspendiranih smolah, s kristaliničnostjo do 96-98 %, življenjska doba ob upogibni utrujenosti pa je 2300-krat daljša kot pri suspendiranih smolah.
Velikost delcev razpršene smole, proizvedene z emulzijsko polimerizacijo, je majhna, porazdelitev velikosti delcev je primerna, morfologijo delcev pa je mogoče nadzorovati, torej z dobro obdelavo in zmogljivostjo izdelka.
Trenutno sta približno dve tretjini PTFE smol proizvedeni s suspenzijsko metodo in ena tretjina z disperzijsko metodo.
Leta 2019 je skupno 12 domačih podjetij za proizvodnjo PTFE s skupno zmogljivostjo približno 140.000 ton / leto, kar predstavlja več kot 40 % svetovne proizvodne zmogljivosti.Vendar je treba opozoriti, da so kitajske proizvodne zmogljivosti PTFE večinoma izdelki srednjega in nižjega razreda za brizganje.
Kitajska proizvodna zmogljivost PTFE je razmeroma koncentrirana.Prvih šest podjetij v panogi predstavlja približno 83 % celotne proizvodne zmogljivosti.Vodilni v panogi Dongyue Group zavzema skoraj eno tretjino tržnega deleža.
Leta 2019 se ocenjuje, da je domača proizvodnja PTFE približno 90.000 ton, predvsem v izdelkih srednjega in nižjega cenovnega razreda za brizganje, stopnja lokalizacije PTFE smole višjega razreda pa je zelo nizka, kar je močno odvisno od uvoza. Kitajska je neto izvoznik PTFE.Leta 2004 je kitajski obseg izvoza PTFE presegel obseg uvoza, njegova zmogljivost pa se je od leta 2010 do 2012 znatno povečala, obseg izvoza pa se je iz leta v leto povečeval.Leta 2010 je kitajski obseg izvoza PTFE prvič presegel 20.000 ton in do zdaj ostaja na približno 20.000 ton / leto. Obseg uvoza je ohranil stabilno lestvico 5000-6000 ton, od tega je 70-80% uvoženega PTFE visokega -zmogljivo spremenjeni izdelki za izpolnjevanje potreb nadaljnjih industrij po vrhunskih PTFE izdelkih.Trenutno kitajski vrhunski PTFE dobavljajo predvsem tuja podjetja, kot je nprDaikinna Japonskem ,DuPontv Združenih državah.
Glavne aplikacije 5G
Z nenehnim razvojem komunikacijske tehnologije 5G se povečuje tudi povpraševanje po ustreznih visokofrekvenčnih in nizko dielektričnih materialih. Fluorni materiali imajo odlično izolacijo in jih visokofrekvenčni radijski valovi ne motijo zlahka.Fluoropolimeri imajo dobre nizke dielektrične lastnosti in nizke faktorje izgube pri visokofrekvenčnih pogojih.Zagotavljajo lahko ultra visoke frekvence in visoke hitrosti za podatkovne centre, stolpe za prenos signala in osebno elektronsko opremo.Zato se s pospeševanjem 5G povečuje tudi povpraševanje na trgu po visoko zmogljivih fluoropolimerih.
Glavne aplikacije so visokohitrostni komunikacijski kabli 5G, polprevodniki, PCB-ji in komponente anten.
Visokofrekvenčni in hitri kabel
Teflonska smola izboljšuje električno delovanje komponent in plaščev kabelske izolacije ter jim zagotavlja neprimerljivo požarno varnost.Te značilnosti so zelo pomembne za sisteme ožičenja (kot je kabel za visoke hitrosti) za lokalna omrežja (LAN), podatkovne centre in druge visoko zmogljive telekomunikacijske aplikacije.Zato se bodo fluoropolimeri uporabljali na visokofrekvenčnih prenosnih vodih z več funkcijami, velikimi količinami prenosa podatkov in visoko ločljivostjo.
Proizvodnja polprevodnikov
5G vpliva na razvoj industrije polprevodnikov in spreminja potrebe industrije.PTFE polimeri imajo pomembno vlogo tudi v postopkih izdelave polprevodnikov.
PCB in komponente antene
V dobi 5G bodo tiskana vezja (PCB) zelo odvisna od visoko zmogljivih fluoropolimernih materialov, ki lahko izboljšajo kakovost prenosa 5G.PTFE se uporablja za prepreg komponente v PCB-jih in antenskih sistemih za doseganje visokofrekvenčnih povezav.
Čas objave: 26. februarja 2019