PTFE 란 무엇입니까 (폴리 테트라 플루오로 에틸렌)

PTFE (Polytetrafluoroetylene) 란 무엇입니까?

PTFE 폴리 테트라 플루오로 에틸렌은 탄소 원자 및 불소 원자로 구성된 고성능 다기능 플루오로 폴리머이다. 플루오로 폴리머는 광범위한 특성과 이점을 가진 플라스틱 그룹입니다. PTFE는 Fluoropolymer 그룹에 영원히 혁명을 일으키고 다양한 응용 분야의 길을 열었습니다.

PTFE 재료의 일반적인 응용 중 하나에는 부엌 조리기구를위한 스틱 코팅이 포함됩니다. 비 반응성으로 인해 부분적으로 탄소-플루오린 결합의 강도로 인해 반응성 및 부식성 화학 물질을위한 파이프와 용기를 만드는 데 종종 사용됩니다.

PTFE는 어떻게 만들어 집니까?

PTFE는 다른 중합체와 마찬가지로 제조됩니다. 수성 매체의 배치 공정에서 TFE 첨가 중합을 사용하여 자유 라디칼 중합 기술에 의해 제조된다.

PTFE의 화학 구조는 폴리에틸렌과 동일합니다. 유일한 주요 차이점은 수소 원자가 불소로 완전히 대체된다는 것입니다. 그러나 PE 및 PTFE는 매우 다른 방식으로 준비됩니다.

불소 원자의 큰 크기는 탄소-탄소 결합 주위에 균일 한 연속 피복을 형성하여 분자에 좋은 화학적 저항성, 전기 불활성 및 안정성을 제공합니다.

PTFE의 특성 및 성능

PTFE는 세 가지 주요 형태의 과립, 수성 분산 및 미세 분말로 제공됩니다.

과립 PTFE 재료는 분산제가 거의 없거나 전혀없는 수성 배지에서 현탁액 중합에 의해 생성된다. 과립 PTFE 재료는 주로 압축, 등방성 프레스 및 플런저 압출 방법에 사용됩니다.

수성 PTFE 분산액은보다 분산제 및 교반으로 동일한 수성 중합을 사용합니다. 수성 분산은 주로 코팅 및 필름 주조 방법에 사용됩니다.

미세하게 분말 PTFE는 제어 된 에멀젼 중합에 의해 생성 된 작은 백색 입자이다. 미세한 PTFE 분말은 내마모성을 개선하기 위해 페이스트 압출 또는 첨가제를 통해 플레이크로 가공 될 수 있습니다.

PTFE의 다른 주목할만한 특성에는 우수한 고온 및 저온 저항, 전기 절연 특성, 화학적 불활성, 낮은 마찰 계수 (정적 0.08 및 동적 0.01) 및 넓은 온도 범위 (-260 ~ 260 ° C)에 걸쳐 비 스틱 특성이 포함됩니다. .

PTFE는 화학 저항성과 관련하여 가장 신뢰할 수있는 재료 중 하나입니다. 용융 알칼리 금속, 염소 트리 플루오 라이드 (CLF3) 및 산소 디 플루오 라이드 (OF2) 및 고온에서의 기체 불소에 의해서만 공격됩니다.

PTFE의 기계적 특성도 인상적이지만 실온에서 다른 엔지니어링 플라스틱만큼 좋지는 않습니다. 필러를 추가하는 것은이 장애물을 극복하는 성공적인 방법으로 입증되었습니다. 정상 온도 범위 내에서 PTFE는 유용한 기계적 특성을 나타냅니다. 이들 특성은 또한 소결 온도, 사전 압력, 냉각 속도 등과 같은 처리 변수에 의해 방해를 받는다. 몰 질량 입자 크기 및 입자 크기 분포와 같은 중합체 특성은 기계적 특성에 부정적인 영향을 줄 수있다.

PTFE는 뛰어난 전기 절연 특성, 낮은 유전 상수 및 절연 견고 견해를 가지고 있습니다. 매우 낮은 유전 상수 (2.0)는 거대 분자의 복잡한 대칭 구조의 결과입니다.

PTFE 재료는 또한 440 ° C 미만의 유의 한 분해가없는 우수한 열 특성을 나타냅니다.

또한 0.02 MRAD의 용량으로 시작하여 공기 중의 분해 및 방사선에 의해 공격을받습니다.

PTFE 재료의 단점

전통적인 PTFE 재료는 약간의 단점이 없습니다. 그들은:

크리프와 마모에 민감합니다

용융 상태 처리 방법으로 처리 할 수 ​​없으며 적절한 방법은 종종 비 전통적이고 확장 가능할 수 있습니다.

가입의 어려움

유리 전이 온도 근처에서 높은 차원 변화.

낮은 방사선 저항

부식성이며 독성 연기를 쉽게 생성 할 수 있습니다.

필러 및 PTFE에 대한 첨가제의 중요성

필러 및 첨가제의 첨가는 PTFE의 기계적 특성, 특히 크리프 및 마모 속도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 필러는 강철, 탄소, 유리 섬유, 탄소 섬유, 흑연, 청동, 강철 등을 포함합니다.

유리 섬유 : 첨가는 저온 및 고온에 영향을 미쳐 PTFE의 크리프 및 마모 특성을 향상시킵니다. 또한, 유리로 채워진 화합물은 산화 환경에서 매우 잘 작동합니다.

탄소 섬유 : 탄소 섬유는 크리프를 줄이고, 강성을 향상시키고, 유연성을 높이고, 압축 모듈러스를 향상시키는 데 필수적입니다. 탄소 섬유 화합물과 블렌딩 된 PTFE는 높은 열전도율과 낮은 열 팽창 계수를 갖는다. 탄소 섬유는 강한 알칼리 및 하이드로 플루오산에 불활성이다 (유리 섬유는 두 산에 내성이다). 이 부품은 충격 흡수 장치와 같은 자동차 부품을 제조하는 데 이상적입니다.

탄소 : 첨가제로서의 탄소는 크리프를 줄이고 경도를 높이며 PTFE의 열전도율을 향상시키는 데 도움이됩니다. PTFE 및 흑연을 혼합하고 탄소로 채워진 화합물의 내마모성을 증가시킴으로써 동일한 결과를 얻을 수있다. 이 혼합물은 압축 실린더의 피스톤 고리와 같은 비 방사적 응용 분야에 이상적입니다.

Bronze로 채워진 PTFE : 이 화합물은 우수한 열 및 전기 전도성을 가지므로 극도의 하중 및 온도가 적용되는 응용 분야에 이상적입니다.

필러를 추가하는 장점

충전제/첨가제는 PTFE 화합물의 다공성을 증가시키기 위해 필수적이며 전기 특성에 영향을 미칩니다. 유전성 상수 및 소산 인자를 증가시키면서 유전성 강도를 감소시킵니다.

필러는 고온 및 저온 모두에서 PTFE의 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

그러나 화학적 특성의 변화는 사용 된 첨가제 유형에 크게 의존합니다. 일반적으로 긍정적 인 결과도 남습니다.

PTFE 응용 프로그램

전형적으로, 불소화 된 열가소성은 고온 저항, 고순도, 저온, 화학적 불활성, 비 붙잡기 및 자체 윤활 특성을 갖는 고성능 응용 분야에서 사용됩니다. 다음은 PTFE의 가장 일반적인 용도입니다.

엔지니어링 - 베어링, 비 스틱 표면, 밸브 시트, 플러그, 피팅, 밸브 및 펌프 부품.

의료 - 심장 패치, 심혈관 이식편, 인대 교체.

화학 산업 - 펌프, 다이어프램, 임펠러, 열 교환기, 오토 클레이브, 반응 용기, 저장 탱크, 용기 등의 코팅.

자동차 -줄기 씰, 샤프트 씰, 개스킷, O- 링, 연료 호스 라이너, 파워 스티어링, 전송 등.

전기 및 전자 장치 - 유연한 인쇄 회로 보드, 전기 절연 등

PTFE 처리를위한 최고의 기술

PTFE의 강성 폴리머 사슬 구조는 사출 성형 및 압출과 같은 전통적인 방법을 사용하여 처리하기가 매우 어렵습니다. 그럼에도 불구하고, 매우 높은 용융 점도와 높은 용융 온도는 도움이되지 않습니다. 분말 야금 처리를위한 이상적인 가공 기술은 PTFE에 적합합니다.

소결, 압축 성형, 프레스, 스탬핑 또는 붙여 넣기 압출, 핫 스탬핑, 가공, 특수 기계에서 사전 싱글 파우더의 압출.

붙여 넣기 압출 믹스 PTFE와 탄화수소와 테이프, 파이프 및 와이어 단열재로 만드는 데 사용됩니다. 부분이 소결되기 전에 탄화수소가 증발합니다.

작동 범위 -200 ° C ~ 260 ° C.

자주하는 질문

1. 폴리 테트라 플루오로 에틸렌은 암을 유발합니까?

답변. PTFE는 PFOA라는 발암 물질을 함유하고 있기 때문에 인간 건강에 독성이있는 것으로 나타났습니다. 그러나 PTFE 비 스틱 코팅에는 더 이상이 물질이 포함되어 있지 않기 때문에 걱정할 필요가 없습니다.

2. PTFE 파이프는 무엇에 사용됩니까?

답변. PTFE 튜브는 화학 저항과 순도가 가장 중요한 실험실 튜브로 가장 일반적으로 사용됩니다. PTFE는 마찰 계수가 매우 낮으며 알려진 "가장 미끄러운"물질 중 하나로 알려져 있습니다.

3. PTFE는 어떤 종류의 플라스틱입니까?

답변. PTFE는 탄소 원자 및 불소 원자로 구성된 불소 폴리머 인 열가소성 중합체이다.

4. PTFE 보드의 사용은 무엇입니까?

답변. PTFE 시트는 PTFE 캡슐화 된 개스킷 및 PTFE 포장과 같은 다양한 응용 분야에서 사용됩니다. 가스, 물, 화학 물질, 연료 및 오일에 대한 저항력이 뛰어납니다.