It-tetrafluoroethylene ġie ppreparat għall-ewwel darba fl-1933. Is-sinteżi kummerċjali attwali huma bbażati fuq fluorspar, aċidu sulfuriku u kloroform.
Proċess ta 'Produzzjoni Bażiku ta' Polimeru PTFE:
Il-Manifattura ta 'PTFE Polimer / Reżina bażikament titwettaq f'żewġ stadji.L-ewwel, TFE Monomer huwa ġeneralment manifatturat permezz ta 'sintesi ta' Fluworidu tal-Kalċju (Fluorospar), Aċidu Sulfuriku & Kloroform u polimerizzazzjoni aktar tard ta 'TFE titwettaq f'kundizzjonijiet ikkontrollati bir-reqqa biex jiffurmaw PTFE.Minħabba l-preżenza ta ' bonds CF stabbli u qawwija, molekula PTFE jippossjedi inertness kimika pendenti, reżistenza għolja tas-sħana u karatteristiċi notevoli ta ' insulazzjoni elettrika;minbarra proprjetajiet ta 'frizzjoni eċċellenti.
Purifikazzjoni tat-TFE:
Monomeru pur huwa meħtieġ għall-polimerizzazzjoni.Jekk l-impuritajiet huma preżenti se jaffettwa l-prodott finali.Il-gass l-ewwel jitnaddaf biex jitneħħa kwalunkwe aċidu idrokloriku u mbagħad jiġi distillat biex jissepara impuritajiet oħra.
Polimerizzazzjoni tat-TFE:
Tetrafluoroethylene pur mhux inibit jista 'polimerizza bil-vjolenza, anke f'temperaturi inizjalment taħt dik tat-temperatura tal-kamra.Reattur miksi bil-fidda, mimli kwarti b'soluzzjoni li tikkonsisti f'0.2 partijiet persulfat tal-ammonju, 1.5 partijiet borax u 100 parti ilma, u b'pH ta' 9.2.Ir-reattur kien magħluq;evakwat u 30 parti ta 'monomeru tħallew ġewwa. Ir-reattur kien aġitat għal siegħa f'80 ° C u wara t-tkessiħ ta rendiment ta' 86% ta 'polimer.PTFE huwa magħmul kummerċjalment minn żewġ proċessi ewlenin, wieħed li jwassal għall-hekk imsejħa 'granulari' polimeru u t-tieni li jwassal għal dispersjoni ta 'polimeru ta' daqs ta 'partiċelli ħafna ifjen u piż molekulari aktar baxx.Metodu wieħed ta' produzzjoni ta' dan tal-aħħar kien jinvolvi l-użu ta' soluzzjoni ta' perossidu ta' aċidu disuccinic milwiema ta' 0.1°%.Ir-reazzjonijiet saru f'temperatura sa 90°C.
Metodi oħra:
Dekompożizzjoni ta' TFE taħt l-influwenza ta' ark elettriku. Polimerizzazzjoni mwettqa b'metodu ta' emulsjoni bl-użu ta' inizjaturi tal-perossidu eż. H2O2 (perossidu tal-idroġenu) u sulfat tal-ħadid.F'xi każijiet l-ossiġnu jintuża bħala inizjatur.
Struttura u Proprjetajiet ta 'PTFE:
L-istruttura kimika ta 'PTFE hija polimeru lineari ta' C– F2 – C– F2 mingħajr ebda fergħa u l-proprjetajiet pendenti ta 'PTFE huma assoċjati bond qawwi u stabbli tal-Karbonju – Fluworin.
Polytetrafluoroethylene huwa polimeru lineari ħieles minn kwalunkwe ammont sinifikanti ta 'fergħat.Billi l-molekula tal-polyethylene hija fil-forma ta 'żigżag planari fiż-żona kristallina dan huwa sterikament impossibbli ma' dak tal-PTFE minħabba li l-atomi tal-fluworin huma akbar minn dawk tal-idroġenu.Bħala konsegwenza l-molekula tieħu żigżag mibrumin bl-atomi tal-fluworin ippakkjaw sewwa fi spirali madwar l-iskeletru tal-karbonju-karbonju.Dawra sħiħa tal-spirali se tinvolvi aktar minn 26 atomu tal-karbonju taħt id-19 ° C u 30 ° C 'il fuq minnha li jkun hemm punt ta' tranżizzjoni li jinvolvi bidla fil-volum ta '1% f'din it-temperatura.L-interlocking kompatt ta 'l-atomi tal-fluworin iwassal għal molekula ta' ebusija kbira u hija din il-karatteristika li twassal għall-punt ta 'tidwib kristallin għoli u l-istabbiltà tal-forma termali tal-polimeru.
L-attrazzjoni intermolekulari bejn il-molekuli PTFE hija żgħira ħafna, il-parametru tas-solubilità kkalkulat huwa 12.6 (MJ/m3) 1/2Il-polimeru bl-ingrossa għalhekk m'għandux ir-riġidità għolja u s-saħħa tat-tensjoni li ħafna drabi hija assoċjata ma 'polimeri b'punt għoli ta' trattib.Ir-rabta tal-karbonju-fluworin hija stabbli ħafna.Barra minn hekk, fejn żewġ atomi tal-fluworin huma mwaħħla ma 'atomu tal-karbonju wieħed hemm tnaqqis fid-distanza tal-bond C-F minn 1.42 A għal 1.35 A. Bħala riżultat il-qawwiet tal-irbit jistgħu jkunu għoljin daqs 504 kJ/mole.Peress li l-uniku bond ieħor preżenti huwa l-bond C–C stabbli, PTFE għandu stabbiltà tas-sħana għolja ħafna, anke meta msaħħna 'l fuq mill-punt tat-tidwib kristallin tiegħu ta' 327 ° C.Minħabba l-kristallinità għolja tagħha u l-inkapaċità ta 'interazzjoni speċifika, m'hemm l-ebda solventi f'temperatura tal-kamra.F'temperaturi li joqorbu lejn il-punt tat-tidwib ċerti likwidi fluworinati bħall-pitrolju per-fluworinat se jdubu l-polimeru.
Il-proprjetajiet ta 'PTFE huma dipendenti fuq it-tip ta' polimeru u l-metodu ta 'proċessar.Il-polimeru jista' jvarja fid-daqs tal-partiċelli u/jew fil-piż molekulari.Id-daqs tal-partiċelli se jinfluwenza l-każ ta 'proċessar u l-kwantità ta' vojt fil-prodott lest filwaqt li l-piż molekulari se jinfluwenza l-kristallinità u għalhekk ħafna proprjetajiet fiżiċi.It-tekniki tal-ipproċessar se jaffettwaw ukoll kemm il-kristallinità kif ukoll il-kontenut vojt.
Il-piżijiet molekulari medji tal-piż tal-polimeri kummerċjali jidhru li huma għoljin ħafna u huma fil-medda 400000 sa 9000000. ICI jirrapporta li l-materjali tagħhom għandhom piż molekulari fil-medda 500000 sa 5000000 u kristallinità perċentwali akbar minn 94 ~ kif manifatturati.Partijiet fabbrikati huma inqas kristallini.Il-grad ta 'kristallinità tal-prodott lest jiddependi fuq ir-rata tat-tkessiħ mit-temperaturi tal-ipproċessar.Tkessiħ bil-mod iwassal għal kristallinità għolja bi tkessiħ mgħaġġel li jagħti l-effett oppost.Materjali ta 'piż molekulari baxx se jkunu wkoll aktar kristallin.
Huwa osservat li l-polimeru ta 'dispersjoni, li huwa ta' daqs ta 'partiċelli ifjen u piż molekulari aktar baxx, jagħti prodotti b'reżistenza mtejba ħafna għal flexing u wkoll saħħiet tat-tensjoni distintament ogħla.Dan it-titjib jidher li jirriżulta permezz tal-formazzjoni ta 'strutturi li jixbħu l-fibra fil-massa tal-polimeru waqt l-ipproċessar.
Ħin tal-post: Jan-04-2019