Tetrafloroetilen ilk dəfə 1933-cü ildə hazırlanmışdır. Hazırkı kommersiya sintezi flüorspat, sulfat turşusu və xloroforma əsaslanır.
PTFE Polimerinin Əsas İstehsal Prosesi:
PTFE Polimer/Qətranının istehsalı əsasən iki mərhələdə həyata keçirilir.Birincisi, TFE monomeri ümumiyyətlə Kalsium Flüorid (Fluorospar), Kükürd turşusu və Xloroformun sintezi ilə istehsal olunur və TFE-nin daha sonra polimerləşməsi PTFE yaratmaq üçün diqqətlə idarə olunan şəraitdə həyata keçirilir.Sabit və güclü CF bağlarının olması səbəbindən PTFE molekulu əla kimyəvi təsirsizliyə, yüksək istilik müqavimətinə və diqqətəlayiq elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə malikdir;əla sürtünmə xüsusiyyətlərinə əlavə olaraq.
TFE-nin təmizlənməsi:
Polimerləşmə üçün təmiz monomer tələb olunur.Əgər çirklər varsa, bu, son məhsula təsir edəcəkdir.Qaz əvvəlcə hər hansı bir xlorid turşusunu çıxarmaq üçün yuyulur və sonra digər çirkləri ayırmaq üçün distillə edilir.
TFE-nin polimerləşməsi:
Təmiz maneəsiz tetrafloroetilen hətta ilkin olaraq otaq temperaturundan aşağı olan temperaturlarda belə şiddətlə polimerləşə bilər.0,2 hissə ammonium persulfat, 1,5 hissə borax və 100 hissə sudan ibarət məhlul ilə dörddə biri doldurulmuş və pH 9,2 olan gümüş örtüklü reaktor.Reaktor bağlandı;boşaldıldı və monomerin 30 hissəsi içəriyə buraxıldı. Reaktor 80°C-də bir saat çalkalandı və soyuduqdan sonra 86% polimer məhsulu verdi. PTFE kommersiya olaraq iki əsas proseslə hazırlanır, biri "qranulyar" adlanan prosesə gətirib çıxarır. polimer və daha incə hissəcik ölçüsünə və daha aşağı molekulyar çəkiyə malik polimerin dispersiyasına səbəb olan ikinci.Sonuncunun alınması üsullarından biri 0,1°% sulu disüksin turşusu peroksid məhlulunun istifadəsini əhatə edirdi.Reaksiyalar 90°C-yə qədər olan temperaturda aparılmışdır.
Digər üsullar:
TFE-nin elektrik qövsünün təsiri altında parçalanması. Polimerləşmə peroksid təşəbbüskarlarından, məsələn, H2O2 (Hidrogen peroksid) və dəmir sulfatdan istifadə etməklə emulsiya üsulu ilə həyata keçirilir.Bəzi hallarda oksigen başlanğıc kimi istifadə olunur.
PTFE-nin strukturu və xüsusiyyətləri:
PTFE-nin kimyəvi quruluşu C-F2-C-F2-nin xətti polimeridir və heç bir şaxəsizdir və PTFE-nin görkəmli xassələri güclü və sabit Karbon-Ftor bağı ilə əlaqələndirilir.
Politetrafloroetilen hər hansı əhəmiyyətli miqdarda budaqlanmadan azad xətti polimerdir.Polietilenin molekulu kristal zonada planar ziqzaq şəklində olduğu halda, flüor atomlarının hidrogendən daha böyük olması səbəbindən PTFE ilə sterik olaraq qeyri-mümkündür.Nəticədə molekul flüor atomlarının karbon-karbon skeleti ətrafında spiral şəklində sıx şəkildə yığılması ilə bükülmüş bir ziqzaq tutur.Spiralın tam dönüşü 19°C-dən aşağı və 30°C yuxarıda 26-dan çox karbon atomunu əhatə edəcək və bu temperaturda 1% həcm dəyişikliyi ilə bağlı keçid nöqtəsi olacaq.Flüor atomlarının yığcam bir-birinə bağlanması böyük sərtliyə malik bir molekula gətirib çıxarır və məhz bu xüsusiyyət polimerin yüksək kristal ərimə nöqtəsinə və istilik formasının sabitliyinə səbəb olur.
PTFE molekulları arasında molekullararası cazibə çox kiçikdir, hesablanmış həllolma parametri 12.6 (MJ/m3)1/2-dir, buna görə də polimer toplu halında yüksək sərtliyə və dartılma gücünə malik deyildir ki, bu da tez-tez yüksək yumşalma nöqtəsi olan polimerlərlə əlaqələndirilir.Karbon-flüor bağı çox sabitdir.Bundan əlavə, iki flüor atomunun tək bir karbon atomuna bağlandığı yerlərdə C-F rabitə məsafəsi 1,42 A-dan 1,35 A-a qədər azalır. Nəticədə bağ gücü 504 kJ/mol qədər yüksək ola bilər.Mövcud olan yeganə digər bağ sabit C–C bağı olduğundan, PTFE hətta 327°C kristal ərimə nöqtəsindən yuxarı qızdırıldıqda belə çox yüksək istilik dayanıqlığına malikdir.Yüksək kristallıq və xüsusi qarşılıqlı təsir qabiliyyəti olmadığı üçün otaq temperaturunda həlledicilər yoxdur.Ərimə nöqtəsinə yaxınlaşan temperaturda flüorlu kerosin kimi müəyyən flüorlu mayelər polimeri həll edəcək.
PTFE-nin xüsusiyyətləri polimerin növündən və emal üsulundan asılıdır.Polimer hissəcik ölçüsü və/və ya molekulyar çəkisi ilə fərqlənə bilər.Hissəcik ölçüsü emal vəziyyətinə və hazır məhsuldakı boşluqların miqdarına təsir göstərəcək, molekulyar çəki isə kristallığa və buna görə də bir çox fiziki xüsusiyyətlərə təsir edəcəkdir.Emal üsulları həm kristallik, həm də boşluq tərkibinə təsir edəcək.
Kommersiya polimerlərinin orta çəki molekulyar çəkiləri çox yüksək görünür və 400000 ilə 9000000 diapazonundadır. ICI hesabatında onların materiallarının 500000 ilə 5000000 aralığında molekulyar çəkisi və istehsal edildiyi kimi kristallıq faizi 94~-dən çox olduğunu bildirir.Hazırlanmış hissələr daha az kristaldir.Hazır məhsulun kristallıq dərəcəsi emal temperaturlarından soyutma sürətindən asılı olacaq.Yavaş soyutma, əks effekt verən sürətli soyutma ilə yüksək kristallığa gətirib çıxaracaq.Aşağı molekulyar ağırlıqlı materiallar da daha kristal olacaq.
Daha incə hissəcik ölçüsünə və daha aşağı molekulyar çəkiyə malik olan dispersiya polimerinin əyilməyə qarşı əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırılmış müqavimət və eyni zamanda aydın şəkildə daha yüksək dartılma müqaviməti ilə məhsullar verdiyi müşahidə edilir.Bu təkmilləşdirmələr emal zamanı polimerin kütləsində lifşəkilli strukturların əmələ gəlməsi ilə ortaya çıxır.
Göndərmə vaxtı: 04 yanvar 2019-cu il