Polytetrafluorethylen ist ein synthetisches Fluorpolymer aus Tetrafluorethylen, das zahlreiche Anwendungen hat.Der bekannteste Markenname für PTFE-basierte Formeln ist Polymer von Chemours.Schmelzpunkt: 620,3 °F (326,8 °C); Formel: (C2F4)n; Dichte: 2,2 g/cm³; IUPAC-ID: Poly(1,1,2,2-tetrafluorethylen).
PTFE wird durch einen radikalischen Polymerisationsmechanismus in einem wässrigen Medium durch Additionspolymerisation von TFE in einem Batch-Prozess hergestellt.Der Initiator für die Polymerisation ist üblicherweise ein wasserlösliches Peroxid wie Ammoniumpersulfat oder Dibernsteinperoxid.Für die Niedertemperaturpolymerisation wird ein Redoxkatalysator verwendet.PTFE wird durch Suspensionspolymerisation (oder Aufschlämmungspolymerisation) ohne Tensid hergestellt, um körnige Harze zu erhalten, oder mit einem perfluorierten Tensid (Emulsionspolymerisation) wie Ammoniumperfluoroctanoat, um feine Pulver- und Dispersionsprodukte herzustellen.Polymerisationstemperatur und -druck liegen üblicherweise im Bereich von 0 bis 100 °C und 0,7 bis 3,5 MPa.
Granulat-PTFE wird durch Polymerisation von TFE allein oder durch die Verwendung von Spurenmengen an Comonomeren hergestellt.Im wässrigen Polymerisationsmedium, das kräftig gerührt und manchmal mit einer alkalischen Lösung gepuffert wird, können ein Peroxidinitiator, wenig oder kein Tensid und andere Zusatzstoffe vorhanden sein.Der größte Teil des Polymers entsteht in der Gasphase in Form fadenförmiger und unregelmäßig geformter Partikel.Abhängig von den für den Herstellungsprozess erforderlichen Pulvereigenschaften werden die Partikel auf unterschiedliche Größen zerkleinert.Beispielsweise erfordert ein glatterer Oberflächenteil eine kleinere Partikelgröße, während eine gute Fließfähigkeit durch eine größere Partikelgröße verbessert wird.
Feines PTFE-Pulver wird durch Polymerisation von TFE in einem wässrigen Medium in Gegenwart eines Initiators und eines Tensids hergestellt.Die Polymerisation folgt nicht einem herkömmlichen Emulsionsmechanismus, sondern einigen der geltenden Prinzipien.Die Stabilität der Dispersion während der Polymerisation, um eine vorzeitige Koagulation zu vermeiden, wird gegen die Notwendigkeit abgewogen, die Emulsion zu brechen, um das PTFE zurückzugewinnen.Während der Polymerisation wird ein Rühren mit niedriger Schergeschwindigkeit aufrechterhalten, wobei Tensidkonzentrationen unterhalb der kritischen Mizellenkonzentration verwendet werden.Die Polymerisationsgeschwindigkeit sowie die Form und Größe der Partikel werden durch die Konzentration des Tensids beeinflusst.Der Großteil der Partikel entsteht zu Beginn der Polymerisation und wächst im Verlauf des Zyklus.Molekulargewicht und Zusammensetzung innerhalb des Partikels können mithilfe der Polymerisationsbestandteile und -bedingungen gesteuert werden.
Durch den gleichen Polymerisationsprozess werden wässrige Dispersionen von PTFE als feines Pulver hergestellt.Die Dispersion wird mit verschiedenen ionischen und nichtionischen Tensiden konzentriert und stabilisiert.Es wurden mehrere Konzentrationsmethoden beschrieben, darunter Elektrokantierung, Verdampfung und thermische Konzentration.Chemische Zusätze, die an den Herstellungsprozess oder die Anforderungen an die Teileeigenschaften angepasst werden, können die endgültige PTFE-Dispersion verändern.
Gefüllte Compounds werden aus allen drei Formen von PTFE unter Verwendung von Füllstoffen wie Glasfaser, Graphit, Metallpulver, Kohlefaser und anderen hergestellt.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 24. September 2018