Экструзионная машина: Что такое ПТФЭ (политетрафторэтилен)

Машина для экструзии ПТФЭ
Политетрафторэтилен ПТФЭ — это высокопроизводительный многофункциональный фторполимер, состоящий из атомов углерода и фтора. ПТФЭ — один из таких фторполимеров, открытие которого произвело революцию в группе фторполимеров навсегда и проложило путь для широкого спектра применений.
Одной из распространенных областей применения материалов ПТФЭ являются антипригарные покрытия для кухонной посуды. Благодаря своей нереактивной природе и прочности связи углерод-фтор, он широко используется в производстве труб и сосудов для реактивных и едких химикатов.

Как производится ПТФЭ?

Процесс производства ПТФЭ очень похож на любой другой полимер. Он производится по технологии свободнорадикальной полимеризации в водной среде с использованием аддитивной полимеризации ТФЭ в прерывистом процессе.
Химическая структура ПТФЭ такая же, как у полиэтилена; единственное существенное отличие в том, что атомы водорода полностью заменены фтором. Однако методы полученияPEи ПТФЭ очень разные.
Размер атомов фтора велик, он образует равномерный и непрерывный слой оболочки вокруг углерод-углеродной связи, обеспечивая молекуле хорошую химическую стойкость, электрическую инертность и стабильность.

Интересная история ПТФЭ –

Как и многие другие великие открытия, ПТФЭ был открыт случайно. Рой Дж. Планкетт впервые открыл его в 1938 году, работая на Dupont в Нью-Джерси. Первоначальной целью Планкетта было создание нового хлорфторуглеродного хладагента. Однако тетрафторэтиленовый газ в баллоне под давлением перестал течь до того, как вес баллона достиг сигнала «пусто».
Но когда Планкетт измерил количество использованного газа, взвесив баллоны, он заинтересовался источником веса и в конце концов решил разобрать баллоны.
Он обнаружил, что внутренняя часть бутылки была покрыта белым воскообразным гладким материалом. Позже он был назван полимеризованным перфторэтиленом, а железо внутри контейнера действовало как катализатор.
Новый материал был запатентован компанией Kinetic Chemical Company в 1941 году как новый фторированный пластик, а торговая марка Teflon была зарегистрирована в 1945 году. В 1961 году в США появилась первая американская сковорода с покрытием PTFE под названием «The Happy Pan». С тех пор антипригарная посуда стала одним из самых распространенных бытовых товаров, выпускаемых тысячами производителей по всему миру.

Характеристики и свойства ПТФЭ –

ПТФЭ имеет три основные формы — гранулы, водные дисперсии и мелкие порошки.
Гранулы ПТФЭ-материалов производятся путем суспензионной полимеризации в водной среде с небольшим количеством или без диспергатора. Гранулы ПТФЭ-материалов в основном используются в методах сжатия, изостатического прессования и плунжерной экструзии.
Водные дисперсии ПТФЭ используют ту же водную полимеризацию, с большим количеством диспергатора и смешивания. Водные дисперсии в основном используются в покрытиях и методах литья пленок.
Тонкий порошок ПТФЭ производится путем контролируемой эмульсионной полимеризации мелких белых частиц. Тонкие порошки ПТФЭ могут быть переработаны в хлопья путем экструзии пасты или добавок для улучшения износостойкости.
Другие примечательные свойства ПТФЭ включают превосходную устойчивость к высоким и низким температурам, электроизоляцию, химическую инертность, низкий коэффициент трения (0.08 статического и 0.01 динамического) и антипригарные свойства в широком диапазоне температур (от -260 до 260 °C).
ПТФЭ является одним из самых надежных материалов с точки зрения химической стойкости. Он будет подвергаться воздействию только расплавленных щелочных металлов, органических галогенидов, таких как трифторид хлора (ClF3) и дифторид кислорода (OF2), а также газообразного фтора при высоких температурах.
ПТФЭ также обладает впечатляющими механическими свойствами, но не так хорош, как другие конструкционные пластики при комнатной температуре. Добавление наполнителей оказалось успешным методом преодоления этого препятствия. В пределах своего нормального температурного диапазона ПТФЭ демонстрирует ряд полезных механических свойств. Эти свойства также затрудняются такими переменными обработки, как температура спекания, давление преформы, скорость охлаждения и т. д. Свойства полимера, такие как молярный вес, размер частиц и распределение размеров частиц, могут отрицательно влиять на механические свойства.
ПТФЭ обладает выдающимися электроизоляционными свойствами, низкой диэлектрической проницаемостью и выдерживаемым напряжением изоляции. Очень низкая диэлектрическая проницаемость (2.0) является результатом сложной симметричной структуры макромолекулы.
Материалы ПТФЭ также демонстрируют хорошие термические свойства, без существенной деградации при температурах ниже 440 °C.
Он также подвержен деградации в воздухе и воздействию радиации, начиная с дозы 0.02 Мрад.
Традиционные материалы ПТФЭ также имеют некоторые недостатки. Например:
Чувствительность к ползучести и износу
Его невозможно обработать методами обработки в расплавленном состоянии, а подходящие методы часто могут быть нетрадиционными и длительными.
Трудности присоединения
Значительное изменение размеров вблизи температуры стеклования.
Низкая радиационная стойкость
Коррозионно и склонно к образованию токсичных паров.

Преимущества добавления наполнителей –
Наполнитель/добавка имеет решающее значение для увеличения пористости соединения ПТФЭ и, следовательно, влияет на электрические свойства — он снижает диэлектрическую прочность, одновременно увеличивая диэлектрическую проницаемость и коэффициент рассеяния.
Наполнители могут улучшить эксплуатационные характеристики ПТФЭ при высоких и низких температурах.
Изменение химических свойств во многом зависит от типа используемой добавки, однако в целом оно также оставляет положительные результаты.

Приложения -
Обычно фторированные термопластики используются в высокопроизводительных приложениях с высокой термостойкостью, высокой чистотой, низкой температурой, химической инертностью, антипригарными и самосмазывающимися свойствами. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных применений ПТФЭ:
Машиностроение – подшипники, антипригарные поверхности, седла клапанов, пробки, фитинги, клапаны и детали насосов.
Медицина – сердечные заплаты, сердечно-сосудистые трансплантаты, замена связок.
Химическая промышленность – покрытие насосов, диафрагм, рабочих колес, теплообменников, автоклавов, реакционных сосудов, резервуаров для хранения, контейнеров и т. д.
Автомобильная промышленность – маслосъемные колпачки, сальники вала, прокладки, уплотнительные кольца, топливные шланги, гидроусилители руля, трансмиссии и т. д.
Электрика и электроника – гибкие печатные платы, электроизоляция и т. д.

Лучшая технология обработки ПТФЭ –
Жесткая структура полимерной цепи ПТФЭ делает его чрезвычайно сложным для обработки традиционными методами, такими как литье под давлением и экструзия. Тем не менее, его чрезвычайно высокая вязкость расплава и высокая температура плавления не помогают. Идеальная технология обработки для работы с порошковой металлургией хорошо подходит для ПТФЭ.
Спекание, компрессионное формование, прессование, штамповка или экструзия пасты, горячая штамповка, механическая обработка и экструзия предварительно спеченных порошков на специальных станках.
Экструзия пасты смешивает ПТФЭ с углеводородами, используемыми для изготовления из него ленточной, трубчатой ​​и проводной изоляции. Углеводороды испаряются до спекания деталей.
Рабочий диапазон от -200°C до 260°C.

Часто задаваемые вопросы -
1. Вызывает ли ПТФЭ рак?
Было показано, что ПТФЭ токсичен для здоровья человека, поскольку содержит канцерогенное вещество под названием ПФОА. Однако нет причин для беспокойства, поскольку антипригарные покрытия ПТФЭ больше не содержат этого вещества.
2. Для чего используются трубы из ПТФЭ?
Машина для экструзии пластиковых труб/листов: Трубы из ПТФЭ чаще всего используются в качестве лабораторных трубок, где наиболее важны химическая стойкость и чистота. ПТФЭ имеет чрезвычайно низкий коэффициент трения и считается одним из самых «скользких» известных веществ.
3. Что такое ПТФЭ?
ПТФЭ — термопластичный полимер, представляющий собой фторполимер, состоящий из атомов углерода и фтора.
4. Каково применение листов ПТФЭ?
Лист ПТФЭ используется в различных приложениях, таких как прокладки, инкапсулированные ПТФЭ, и набивка ПТФЭ. Он обладает превосходной устойчивостью к газам, воде, химикатам, топливу и маслам.