Тетрафторэтилен биринчи жолу 1933-жылы даярдалган. Учурдагы коммерциялык синтез фтор шпатына, күкүрт кислотасына жана хлороформго негизделген.
PTFE полимеринин негизги өндүрүш процесси:
PTFE Полимер / чайыр өндүрүү негизинен эки этапта жүзөгө ашырылат.Биринчиден, TFE мономери көбүнчө кальций фторидинин (фтор шпатынын), күкүрт кислотасынын жана хлороформдун синтези менен өндүрүлөт жана кийинчерээк TFE полимеризациясы PTFE түзүү үчүн кылдат көзөмөлдөнгөн шарттарда жүргүзүлөт.Туруктуу жана күчтүү CF байланыштарынын болушунан улам, PTFE молекуласы мыкты химиялык инерттүүлүккө, жогорку ысыкка туруктуулукка жана укмуштуудай электрдик изоляциялык мүнөздөмөлөргө ээ;сонун сүрүлүү касиеттеринен тышкары.
TFE тазалоо:
Полимерлөө үчүн таза мономер керек.Кошумчалар бар болсо, ал акыркы продуктуга таасирин тийгизет.Газды адегенде туз кислотасын тазалоо үчүн тазалап, андан кийин башка аралашмаларды бөлүп алуу үчүн дистилденет.
TFE полимеризациясы:
Таза тоскоол болбогон тетрафторэтилен, адегенде бөлмө температурасынан төмөн температурада да, күч менен полимерлеше алат.0,2 персульфат аммоний персульфатынан, 1,5 бөлүктөн жана 100 бөлүктөн турган суудан турган эритме менен толтурулган жана рН 9,2 болгон күмүш жалатылган реактор.реактор жабылды;эвакуацияланып, мономердин 30 бөлүгү киргизилди. Реактор 80°C температурада бир саат козголуп, муздагандан кийин полимердин 86% шығымы берилди. PTFE коммерциялык түрдө эки негизги процесс аркылуу жасалат, алардын бири «гранул» деп аталган процесске алып келет. Полимер жана экинчиси бир топ майда бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана төмөнкү молекулалык салмактагы полимердин дисперсиясына алып келет.Акыркысын өндүрүүнүн бир ыкмасы 0,1°% суулуу дисукцин кислотасынын пероксидинин эритмесин колдонууну камтыган.Реакциялар 90°Сге чейинки температурада жүргүзүлдү.
Башка ыкмалар:
Электр жаасынын таасири астында ТФЭнин ажыроосу. Полимеризация пероксид инициаторлорунун, мисалы, H2O2 (Суутек перекиси) жана темир сульфатынын жардамы менен эмульсия ыкмасы менен жүргүзүлөт.Кээ бир учурларда кычкылтек демилгечи катары колдонулат.
PTFE түзүмү жана касиеттери:
PTFE химиялык түзүлүшү эч кандай бутагы жок C– F2 – C– F2 сызыктуу полимери жана PTFEнин көрүнүктүү касиеттери күчтүү жана туруктуу көмүртек – фтор байланышы менен байланышкан.
Политетрафторэтилен - бул сызыктуу полимер, кандайдыр бир олуттуу сандагы бутактануу.Полиэтилендин молекуласы кристаллдык зонада тегиз зигзаг түрүндө болсо, фтор атомдору суутектикинен чоңураак болгондуктан, бул PTFE менен стерикалык жактан мүмкүн эмес.Натыйжада, молекула фтор атомдору көмүртек-көмүртек скелетинин айланасында спиралга бекем оролуп, ийилген зигзагды алат.Спиралдын толук бурулушу 19°C төмөн жана 30°C жогору 26 көмүртек атомун камтыйт, бул температурада көлөмдүн 1% өзгөрүшүн камтыган өткөөл чекит болот.Фтор атомдорунун компакттуу биригиши чоң катаал молекулага алып келет жана дал ушул өзгөчөлүк полимердин жогорку кристаллдык эрүү температурасына жана жылуулук формасынын туруктуулугуна алып келет.
PTFE молекулаларынын ортосундагы молекулалар аралык тартылуу өтө кичинекей, эсептелген эригичтигинин параметри 12,6 (МДж/м3)1/2Ошентип, жапырт полимер жогорку катуулугуна жана тартылуу күчүнө ээ эмес, бул көбүнчө жогорку жумшартуу чекити бар полимерлер менен байланышкан.Көмүртек-фтор байланышы абдан туруктуу.Андан ары, эки фтор атому бир көмүртек атомуна туташтырылган жерде C–F байланыш аралыктары 1,42 Адан 1,35 Ага чейин кыскарат. Натыйжада байланыш күчү 504 кДж/мол болушу мүмкүн.Жалгыз башка байланыш туруктуу C–C байланыш болгондуктан, PTFE кристаллдык эрүү температурасы 327°C жогору ысытылганда да өтө жогорку жылуулук туруктуулугуна ээ.Анын жогорку кристаллдуулугу жана спецификалык өз ара аракеттенүү жөндөмү жок болгондуктан, бөлмө температурасында эриткичтер жок.Эрүү чекитине жакындаган температурада фторлуу керосин сыяктуу кээ бир фторлуу суюктуктар полимерди эритет.
PTFE касиеттери полимердин түрүнө жана иштетүү ыкмасына жараша болот.Полимер бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана/же молекулалык салмагы боюнча айырмаланышы мүмкүн.Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү кайра иштетүү абалына жана даяр продукциядагы боштуктардын санына таасир этет, ал эми молекулалык салмагы кристаллдуулукка жана демек, көптөгөн физикалык касиеттерге таасир этет.Кайра иштетүү ыкмалары кристаллдуулукка жана боштуктун мазмунуна да таасирин тийгизет.
Коммерциялык полимерлердин орточо молекулярдык салмагы өтө жогору болуп көрүнөт жана 400000-9000000 диапазонунда. ICI алардын материалдарынын молекулярдык салмагы 500000-5000000 диапазонунда жана кристаллдуулуктун пайызы 94~ден жогору экенин билдирди.Даярдалган бөлүктөрү азыраак кристаллдуу.Даяр продуктунун кристаллдык даражасы кайра иштетүү температураларынан муздатуу ылдамдыгына жараша болот.Жай муздатуу жогорку кристаллдуулукка алып келет, тез муздатуу тескери эффект берет.Төмөн молекулалык салмактагы материалдар дагы кристаллдуу болот.
Бул майда бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана төмөнкү молекулярдык салмактагы дисперсиялык полимер ийилүүгө бир кыйла жакшыртылган каршылык менен продуктыларды берет, ошондой эле ачык-айкын жогорку чыңалуу күчү менен байкалат.Бул жакшыртуулар кайра иштетүү учурунда полимердин массасында була сымал структуралардын пайда болушу аркылуу пайда болот.
Билдирүү убактысы: 04-04-2019