PTFE se naziva "kraljem plastike".Roy Planck, otac fluororezina, počeo je proučavati zamjene za freon u DuPontu u Sjedinjenim Državama 1936. Sakupili su dio tetrafluoroetilena i pohranili ga u čelične boce, pripremajući se za sljedeći eksperiment sljedeći dan, ali kada je ventil za smanjenje tlaka cilindra je otvoren sljedeći dan, nije bilo preljeva plina.Mislili su da curi, no prilikom vaganja cilindra ustanovili su da cilindar nije smršavio.Ispilili su čeličnu bocu i pronašli veliku količinu bijelog praha, koji je bio politetrafluoretilen (teflon).
PTFE se naziva "kraljem plastike".Roy Planck, otac fluororezina, počeo je proučavati zamjene za freon u DuPontu u Sjedinjenim Državama 1936. Sakupili su dio tetrafluoroetilena i pohranili ga u čelične boce, pripremajući se za sljedeći eksperiment sljedeći dan, ali kada je ventil za smanjenje tlaka cilindra je otvoren sljedeći dan, nije bilo preljeva plina.Mislili su da curi, no prilikom vaganja cilindra ustanovili su da cilindar nije smršavio.Ispilili su čeličnu bocu i pronašli veliku količinu bijelog praha, koji je bio politetrafluoretilen (teflon).
Karakteristike i svojstva:
Mehanička svojstva PTFE-a su relativno meka.PTFE ima niz izvrsnih svojstava:
- Otpornost na visoke temperature:temperatura dugotrajne upotrebe od 200 ~ 260 stupnjeva;
- Otpornost na niske temperature:još uvijek mekan na -100 stupnjeva;
- Otpornost na koroziju:otpornost na aqua regia i sva organska otapala;
- Otpornost na vremenske uvjete:optimalan vijek starenja u plastici;
- Visoko podmazivanje:minimalni koeficijent trenja (0,04) u plastici;
- Neviskozno:minimalna površinska napetost u čvrstim materijalima bez prianjanja tvari;
- Netoksično:s fiziološkom inercijom i izvrsnim električnim svojstvima, idealan je izolacijski materijal C-klase, debeli sloj novina može blokirati visoki napon od 1500 V.Glatkiji je od leda.
Koeficijent trenja PTFE-a je vrlo mali, samo 1/5 koeficijenta trenja polietilena, što je važna karakteristika površine perfluorougljika.Budući da je međumolekularna sila lanca fluor-ugljik iznimno niska, PTFE nije viskozan.PTFE održava izvrsna mehanička svojstva u širokom rasponu temperatura od -196 do 260 °C. Jedna od karakteristika perfluorougljikovih polimera je da nisu krti na niskim temperaturama.PTFE ima visoku gustoću od 2,14-2,20 g / cm3, gotovo bez upijanja vode, a ravnotežna stopa upijanja vode manja je od 0,01%.PTFE je tipičan mekan i slab polimer.Međusobna gravitacijska sila između makromolekula je mala, a male su krutost, tvrdoća i čvrstoća.Pod dugotrajnim opterećenjem će se deformirati.
Pregled tehnologije
Polimerizacija suspenzije:u kotlu za polimerizaciju, voda koja se koristi kao medij, amonijev persulfat koji se koristi kao inicijator, i razrijeđena klorovodična kiselina koja se koristi kao aktivator, tetrafluoroetilen se polimerizira pri tlaku od 0,5-2 MPa i 40-45 ℃ da se dobiju bijele čestice, i da se dobiti politetrafluoretilen u prahu s različitim veličinama čestica nakon gnječenja, mljevenja i sušenja.
Disperzijska polimerizacija:Dodana je mala količina sredstva za dispergiranje (amonijev perfluorooktanoat) i stabilizatora (spoj fluorougljika) kako bi se započela polimerizacija s redoks katalizatorom.Polimerizacija se dijeli na visokotlačnu i niskotlačnu.Visoki tlak je 2 MPa i 25 ℃, a niski 0,6-0,7 MPa i 0-38 ℃.Otopina za polimerizaciju politetrafluoroetilena nastaje polimerizacijom disperzije, a smola za disperziju se dobiva koagulacijom, sušenjem i prosijavanjem. Polimerizacijom disperzije, pod djelovanjem vode bez iona i raznih pomoćnih tvari, nastaje bijela emulzija.Emulzija se isparava i koncentrira kroz kotao za koncentraciju da bi nastala koncentrirana tekućina, odnosno dispergirana emulzija.
Disperzijska smola ima bolje performanse obrade i učinak proizvoda.Politetrafluoretilen je vatrostalan i ima slabu fluidnost.Njegova veličina i oblik čestica imaju važan utjecaj na fluidnost taline, svojstva obrade i svojstva proizvoda.Razlika u kvaliteti suspendiranih smola i dispergiranih smola je zbog njihove veličine čestica, raspodjele veličine čestica i morfologije čestica.Prvi ima milimetarsku veličinu čestica, dok drugi ima submikronsku veličinu (250-350 nm). Suspendirane smole mogu se oblikovati i prerađivati, ali se ne mogu ekstrudirati u obliku paste, dok se dispergirane smole mogu koristiti za ekstruziju paste.Molekularna težina i kristalnost PTFE smola za dispergiranje općenito su veće od onih suspendiranih smola, s kristalnošću do 96-98%, a vijek trajanja od zamora savijanjem je 2300 puta duži od one suspendiranih smola.
Veličina čestica dispergirane smole proizvedene emulzijskom polimerizacijom je mala, distribucija veličine čestica je razumna, a morfologija čestica se može kontrolirati, stoga s dobrim učinkom obrade i učinkom proizvoda.
Trenutno se oko dvije trećine PTFE smola proizvodi metodom suspenzije, a jedna trećina metodom disperzije.
U 2019. postoji ukupno 12 domaćih tvrtki za proizvodnju PTFE-a s ukupnim kapacitetom od oko 140 000 tona / godišnje, što čini više od 40% globalnog proizvodnog kapaciteta.Međutim, treba napomenuti da su kineski proizvodni kapaciteti PTFE-a uglavnom proizvodi srednjeg i niskog razreda za brizganje.
Kineski kapacitet proizvodnje PTFE-a relativno je koncentriran.Prvih šest tvrtki u industriji čini oko 83% ukupnog proizvodnog kapaciteta.Lider u industriji, Dongyue Group, zauzima gotovo jednu trećinu tržišnog udjela.
U 2019. procjenjuje se da je domaća proizvodnja PTFE-a oko 90 000 tona, uglavnom u srednjim i nižim proizvodima za brizganje, a stopa lokalizacije PTFE smole visoke klase vrlo je niska, što uvelike ovisi o uvozu. Kina je neto izvoznik PTFE-a.Godine 2004. obujam izvoza kineskog PTFE-a premašio je obujam uvoza, a njegov kapacitet značajno se proširio od 2010. do 2012., a obujam izvoza povećavao se iz godine u godinu.U 2010. godini, obujam izvoza kineskog PTFE-a premašio je 20 000 tona po prvi put i ostaje na oko 20 000 tona godišnje do sada. Obujam uvoza zadržao je stabilan opseg od 5000-6000 tona, od čega je 70-80% uvezenog PTFE-a visoko -proizvodi s modificiranim performansama kako bi zadovoljili potrebe nizvodnih industrija za vrhunskim PTFE proizvodima.Trenutno kineski vrhunski PTFE uglavnom isporučuju strane tvrtke kao što suDaikinu Japanu ,DuPontU Sjedinjenim Američkim Državama.
Glavne primjene 5G
Uz kontinuirani razvoj 5G komunikacijske tehnologije, potražnja za odgovarajućim visokofrekventnim i niskodielektričnim materijalima također raste. Fluorni materijali imaju izvrsnu izolaciju i teško ih je ometati visokofrekventnim radiovalovima.Fluoropolimeri imaju dobra niskodielektrična svojstva i niske faktore gubitaka u uvjetima visoke frekvencije.Oni mogu pružiti ultra visoke frekvencije i velike brzine za podatkovne centre, tornjeve za prijenos signala i osobnu elektroničku opremu.Stoga, s ubrzanjem 5G, raste i tržišna potražnja za fluoropolimerima visokih performansi.
Glavne primjene su 5G komunikacijski kabeli velike brzine, poluvodiči, tiskane ploče i antenske komponente.
Visokofrekventni i brzi kabel
Teflonska smola poboljšava električnu izvedbu komponenti kabelske izolacije i omotača te im pruža neusporedivu sigurnost od požara.Ove karakteristike su od velike važnosti za sustave ožičenja (kao što je kabel velike brzine) za lokalne mreže (LAN), podatkovne centre i druge telekomunikacijske aplikacije visokih performansi.Stoga će se fluoropolimeri koristiti na visokofrekventnim dalekovodima s višestrukim funkcijama, velikom količinom prijenosa podataka i visokom rezolucijom.
Proizvodnja poluvodiča
5G utječe na razvoj industrije poluvodiča i mijenja potrebe industrije.PTFE polimeri također igraju važnu ulogu u procesima proizvodnje poluvodiča.
PCB i komponente antene
U eri 5G, tiskane ploče (PCB) uvelike će ovisiti o fluoropolimernim materijalima visokih performansi, koji mogu poboljšati kvalitetu 5G prijenosa.PTFE se koristi za prepreg komponente u PCB-ima i antenskim sustavima za postizanje visokofrekventnih veza.
Vrijeme objave: 26. veljače 2019