Раванди истеҳсоли PTFE

Тетрафторэтилен бори аввал соли 1933 тайёр карда шуда буд. Синтези ҳозираи тиҷоратӣ ба шпати фтор, кислотаи сулфат ва хлороформ асос ёфтааст.

Раванди асосии истеҳсоли PTFE Polymer:

Истеҳсоли PTFE Polymer/ Resin асосан дар ду марҳила амалӣ карда мешавад.Аввалан, TFE Monomer одатан тавассути синтези фториди калсий (фтороспар), кислотаи сулфат ва хлороформ истеҳсол карда мешавад ва баъдтар полимеризатсияи TFE дар шароити бодиққат назоратшаванда барои ташаккули PTFE анҷом дода мешавад.Аз сабаби мавҷудияти пайвандҳои устувор ва мустаҳками CF, молекулаи PTFE дорои ғайрифаъолияти барҷастаи кимиёвӣ, муқовимати баланди гармӣ ва хосиятҳои изолятсияи барҷастаи электрикӣ мебошад;гайр аз хосиятхои хуби фрикционй.

Тозакунии TFE:

Барои полимеризатсия мономери тоза лозим аст.Агар наҷосат мавҷуд бошад, он ба маҳсулоти ниҳоӣ таъсир мерасонад.Газ аввал барои тоза кардани ҳама гуна кислотаи гидрохлорид скраб карда мешавад ва сипас барои ҷудо кардани ифлосиҳои дигар дистилятсия карда мешавад.

Полимеризатсияи TFE:

Тетрафторэтилени холис, ҳатто дар ҳарорати аввал аз ҳарорати хонагӣ пасттар буда, метавонад бо зӯроварӣ полимеризатсия шавад.Реактори нуқрапӯшшуда, ки чоряки он аз маҳлули иборат аз 0,2 қисм персульфат аммоний, 1,5 қисм борак ва 100 қисм об ва дорои рН 9,2 мебошад.Реактор баста шуд;эвакуатсия ва 30 қисми мономер ба дарун иҷозат дода шуд. Реактор дар давоми як соат дар 80°C такон дода шуд ва пас аз хунуккунӣ 86% ҳосили полимер дод. PTFE аз ҷониби тиҷоратӣ бо ду раванди асосӣ сохта мешавад, ки яке ба истилоҳ "гранулӣ" оварда мерасонад. полимер ва дуюм боиси паҳншавии полимери андозаи зарраҳои хеле хурдтар ва вазни молекулавии камтар мегардад.Яке аз усулҳои истеҳсоли охирин истифодаи маҳлули обии пероксиди кислотаи дисукцинии 0,1°% буд.Реаксияҳо дар ҳарорати то 90 ° C гузаронида шуданд.

Усулҳои дигар:

Таҷзияи TFE дар зери таъсири камони барқӣ. Полимеризатсия бо усули эмульсия бо истифода аз инициаторҳои пероксид, масалан H2O2 (пероксиди гидроген) ва сулфати оҳан.Дар баъзе мавридҳо оксиген ҳамчун ташаббускор истифода мешавад.

Сохтор ва хосиятҳои PTFE:

Сохтори кимиёвии PTFE полимери хаттии C– F2 – C– F2 бе ягон шоха мебошад ва хосиятҳои барҷастаи PTFE бо пайванди мустаҳкам ва устувори карбон – фтор алоқаманданд.

Политетрафторэтилен як полимери хатӣ мебошад, ки аз ҳама гуна миқдори назарраси шохаҳо холӣ аст.Дар ҳоле ки молекулаи полиэтилен дар шакли зигзаги ҳамворӣ дар минтақаи кристаллӣ аст, ин бо молекулаи PTFE аз сабаби он ки атомҳои фтор аз атомҳои гидроген калонтаранд, ғайриимкон аст.Дар натиҷа, молекула зигзаги печидаеро мегирад, ки атомҳои фтор дар спирал дар атрофи скелети карбон-карбон сахт печонида мешаванд.Дар гардиши пурраи спирал зиёда аз 26 атомҳои карбон дар зери 19 ° C ва дар боло 30 ° C дар он ҷо нуқтаи гузариш мавҷуд аст, ки дар ин ҳарорат 1% тағирёбии ҳаҷмро дар бар мегирад.Ба ҳам пайвастани паймонҳои атомҳои фтор ба як молекулаи сахтии бузург оварда мерасонад ва маҳз ҳамин хусусият ба нуқтаи баланди обшавии кристаллӣ ва устувории шакли гармии полимер оварда мерасонад.

Ҷалби байнимолекулаҳо байни молекулаҳои PTFE хеле хурд аст, параметри ҳисобшудаи ҳалшавандагӣ 12,6 (MJ/m3) 1/2 Полимер дар маҷмӯъ сахтӣ ва қувваи кашишро надорад, ки аксар вақт бо полимерҳои дорои нуқтаи нармшавии баланд алоқаманд аст.Пайванди карбон-фтор хеле устувор аст.Ғайр аз он, дар он ҷое, ки ду атоми фтор ба як атоми карбон пайваст карда мешаванд, масофаи пайванди C-F аз 1,42 А то 1,35 А коҳиш меёбад. Дар натиҷа қувваи пайванд метавонад то 504 кҶ/мол бошад.Азбаски ягона пайванди дигари мавҷудбуда пайванди устувори C-C мебошад, PTFE устувории гармии хеле баланд дорад, ҳатто вақте ки аз нуқтаи обшавии кристалии худ 327 ° C гарм мешавад.Аз сабаби кристаллии баланди он ва қобилияти мутақобилаи мушаххас, дар ҳарорати хонагӣ ҳалкунандаҳо вуҷуд надоранд.Дар ҳарорате, ки ба нуқтаи обшавӣ наздик мешавад, моеъҳои муайяни фтордор, ба монанди керосин барои фтордор, полимерро об мекунанд.

Хусусиятҳои PTFE аз намуди полимер ва усули коркард вобастаанд.Полимер метавонад аз рӯи андозаи зарраҳо ва/ё вазни молекулавӣ фарқ кунад.Андозаи зарраҳо ба ҳолати коркард ва миқдори холӣ дар маҳсулоти тайёр таъсир мерасонад, дар ҳоле ки вазни молекулавӣ ба кристаллӣ ва аз ин рӯ бисёр хосиятҳои физикӣ таъсир мерасонад.Усулҳои коркард инчунин ба кристаллӣ ва мундариҷаи холӣ таъсир мерасонанд.

Вазни миёнаи молекулавии полимерҳои тиҷоратӣ хеле баланд ба назар мерасанд ва дар ҳудуди 400000 то 9000000 мебошанд. ICI гузориш медиҳад, ки маводи онҳо вазни молекулавӣ дар диапазони 500000 то 5000000 ва кристаллияти фоизии истеҳсолшуда аз 94~ зиёдтар аст.Қисмҳои сохташуда камтар кристаллӣ доранд.Дараҷаи кристаллии маҳсулоти тайёр аз суръати хунуккунӣ аз ҳарорати коркард вобаста аст.Сардшавии суст ба кристаллии баланд оварда мерасонад ва сардшавии зуд таъсири баръакс медиҳад.Маводҳои пасти молекулавӣ низ кристаллӣ хоҳанд буд.

Мушоҳида карда мешавад, ки полимери дисперсионӣ, ки андозаи зарраҳои хурдтар ва вазни молекулавии камтар дорад, ба маҳсулот муқовимати ба таври назаррас беҳтар ба чандиршавӣ ва инчунин қувваҳои баръало баландтари кашиш медиҳад.Чунин ба назар мерасад, ки ин беҳбудиҳо тавассути ташаккули сохторҳои ба нах монанд дар массаи полимер ҳангоми коркард ба вуҷуд меоянд.