PTFE ishlab chiqarish jarayoni

Tetrafloroetilen birinchi marta 1933 yilda tayyorlangan. Hozirgi tijorat sintezi florspat, sulfat kislota va xloroformga asoslangan.

PTFE polimerining asosiy ishlab chiqarish jarayoni:

PTFE polimer / qatronini ishlab chiqarish asosan ikki bosqichda amalga oshiriladi.Birinchidan, TFE monomeri odatda kaltsiy ftorid (florospar), sulfat kislota va xloroform sintezi orqali ishlab chiqariladi va keyinchalik TFE polimerizatsiyasi PTFE hosil qilish uchun ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan sharoitlarda amalga oshiriladi.Barqaror va kuchli CF aloqalari mavjudligi tufayli PTFE molekulasi ajoyib kimyoviy inertlik, yuqori issiqlikka chidamlilik va ajoyib elektr izolyatsiyasi xususiyatlariga ega;mukammal ishqalanish xususiyatlaridan tashqari.

TFEni tozalash:

Polimerlanish uchun sof monomer kerak.Agar iflosliklar mavjud bo'lsa, bu yakuniy mahsulotga ta'sir qiladi.Avval gaz har qanday xlorid kislotani tozalash uchun tozalanadi va keyin boshqa aralashmalarni ajratish uchun distillanadi.

TFE polimerizatsiyasi:

Sof to'sqinliksiz tetrafloroetilen, hatto dastlab xona haroratidan past haroratlarda ham zo'ravonlik bilan polimerlanishi mumkin.0,2 qism ammoniy persulfat, 1,5 qism boraks va 100 qism suvdan iborat eritma bilan to'ldirilgan va pH 9,2 bo'lgan chorak qismi kumush bilan qoplangan reaktor.Reaktor yopildi;evakuatsiya qilindi va monomerning 30 qismi kiritildi. Reaktor 80°C da bir soat davomida aralashtirildi va sovutilgandan so'ng 86% polimer hosilini berdi. PTFE ikki asosiy jarayon orqali ishlab chiqariladi, ulardan biri "granüler" deb ataladi. polimer, ikkinchisi esa ancha nozik zarracha kattaligi va past molekulyar og'irlikdagi polimerning tarqalishiga olib keladi.Ikkinchisini ishlab chiqarish usullaridan biri 0,1 °% suvli disuksin kislotasi periks eritmasidan foydalanishni o'z ichiga oladi.Reaksiyalar 90 ° C gacha bo'lgan haroratda amalga oshirildi.

Boshqa usullar:

TFE ning elektr yoyi ta'sirida parchalanishi. Polimerizatsiya peroksid inisiatorlari, masalan, H2O2 (vodorod peroksid) va temir sulfat yordamida emulsiya usulida amalga oshiriladi.Ba'zi hollarda kislorod boshlang'ich sifatida ishlatiladi.

PTFE ning tuzilishi va xususiyatlari:

PTFE ning kimyoviy tuzilishi C- F2 - C - F2 ning chiziqli polimeridir va PTFE ning ajoyib xususiyatlari kuchli va barqaror uglerod-ftor aloqasi bilan bog'liq.

Politetrafloroetilen - bu har qanday muhim miqdordagi dallanishdan xoli chiziqli polimer.Polietilen molekulasi kristall zonada tekis zigzag shaklida bo'lsa-da, ftor atomlari vodorodnikidan kattaroq bo'lganligi sababli PTFE bilan bu sterik jihatdan mumkin emas.Natijada, molekula uglerod-uglerod skeleti atrofida spiral shaklida mahkam o'ralgan ftor atomlari bilan o'ralgan zigzagni oladi.Spiralning to'liq aylanishi 26 dan ortiq uglerod atomlarini 19 ° C dan past va 30 ° C yuqorida o'z ichiga oladi, bu haroratda 1% hajm o'zgarishini o'z ichiga olgan o'tish nuqtasi bo'ladi.Ftor atomlarining ixcham o'zaro bog'lanishi katta qattiqlik molekulasiga olib keladi va aynan shu xususiyat polimerning yuqori kristalli erish nuqtasiga va termal shakl barqarorligiga olib keladi.

PTFE molekulalari orasidagi molekulalararo tortishish juda kichik, hisoblangan eruvchanlik parametri 12,6 (MJ/m3) 1/2, shuning uchun ko'p miqdorda polimer yuqori qattiqlik va kuchlanish kuchiga ega emas, bu ko'pincha yuqori yumshatilish nuqtasiga ega polimerlar bilan bog'liq.Uglerod-ftor aloqasi juda barqaror.Bundan tashqari, ikkita ftor atomi bitta uglerod atomiga biriktirilgan bo'lsa, C-F bog'lanish masofasi 1,42 A dan 1,35 A gacha qisqaradi. Natijada bog'lanish kuchi 504 kJ/mol gacha bo'lishi mumkin.Mavjud bo'lgan yagona boshqa bog'lanish barqaror C-C aloqasi bo'lganligi sababli, PTFE 327 ° C kristall erish nuqtasidan yuqori qizdirilganda ham juda yuqori issiqlik barqarorligiga ega.Uning yuqori kristalliligi va o'ziga xos ta'sir o'tkaza olmasligi tufayli xona haroratida erituvchilar yo'q.Erish nuqtasiga yaqinlashadigan haroratlarda ba'zi ftorli suyuqliklar, masalan, ftorli kerosin polimerni eritib yuboradi.

PTFE ning xususiyatlari polimer turiga va qayta ishlash usuliga bog'liq.Polimer zarracha hajmi va/yoki molekulyar og'irligi bilan farq qilishi mumkin.Zarrachalarning o'lchami ishlov berish holatiga va tayyor mahsulotdagi bo'shliqlar miqdoriga ta'sir qiladi, molekulyar og'irlik esa kristallanishga va shuning uchun ko'plab jismoniy xususiyatlarga ta'sir qiladi.Qayta ishlash usullari kristallik va bo'shliq tarkibiga ham ta'sir qiladi.

Tijorat polimerlarining o'rtacha molekulyar og'irliklari juda yuqori bo'lib ko'rinadi va ular 400000 dan 9000000 gacha bo'ladi. ICI ma'lumotlariga ko'ra, ularning materiallari molekulyar og'irligi 500000 dan 5000000 gacha va ishlab chiqarilganidek foiz kristalliligi 94~ dan yuqori.Tayyorlangan qismlar kamroq kristalli.Tayyor mahsulotning kristallik darajasi ishlov berish haroratidan sovutish tezligiga bog'liq bo'ladi.Sekin sovutish yuqori kristallanishga olib keladi va tez sovutish teskari effekt beradi.Past molekulyar og'irlikdagi materiallar ham ko'proq kristalli bo'ladi.

Ko'rinib turibdiki, zarrachalar kattaligi va molekulyar og'irligi pastroq bo'lgan dispersiya polimeri egiluvchanlikka nisbatan ancha yaxshilangan qarshilik va shuningdek, aniq yuqoriroq tortishish kuchiga ega mahsulotlarni beradi.Ushbu yaxshilanishlar qayta ishlash jarayonida polimer massasida tolaga o'xshash tuzilmalarning shakllanishi orqali paydo bo'ladi.