पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीन, पीटीएफई पॉलिमरायझेशन

पॉलीटेट्राफ्लुरोइथिलीन हे टेट्राफ्लुओरोइथिलीनचे सिंथेटिक फ्लोरोपॉलिमर आहे ज्याचे असंख्य उपयोग आहेत.PTFE-आधारित सूत्रांचे सर्वोत्कृष्ट ब्रँड नाव Chemours चे पॉलिमर आहे.वितळण्याचा बिंदू: 620.3°F (326.8°C); सूत्र: (C2F4)n;घनता: 2.2 g/cm³;IUPAC ID: poly(1,1,2,2-tetrafluoroethylene).

बॅच प्रक्रियेत टीएफईच्या अतिरिक्त पॉलिमरायझेशनद्वारे जलीय माध्यमांमध्ये फ्री-रॅडिकल पॉलिमरायझेशन मेकॅनिझमद्वारे पीटीएफईची निर्मिती केली जाते.पॉलिमरायझेशनचा आरंभकर्ता सामान्यतः पाण्यात विरघळणारा पेरोक्साईड असतो जसे की अमोनियम पर्सल्फेट किंवा डिस्कसिनिक पेरोक्साइड.कमी तापमानाच्या पॉलिमरायझेशनसाठी रेडॉक्स उत्प्रेरक वापरला जातो.PTFE सस्पेंशन (किंवा स्लरी) पॉलिमरायझेशनद्वारे ग्रॅन्युलर रेजिन मिळविण्यासाठी सर्फॅक्टंटशिवाय किंवा बारीक पावडर आणि फैलाव उत्पादने तयार करण्यासाठी अमोनियम परफ्लुओरोक्टॅनोएट सारख्या परफ्लोरिनेटेड सर्फॅक्टंट (इमल्शन पॉलिमरायझेशन) द्वारे तयार केले जाते.पॉलिमरायझेशन तापमान आणि दाब सामान्यतः 0 ते 100 सी आणि 0.7 ते 3.5 एमपीए पर्यंत असतो.

ग्रॅन्युलर पीटीएफई केवळ टीएफईचे पॉलिमरायझेशन करून किंवा कोमोनोमर्सच्या ट्रेस प्रमाणात वापरून तयार केले जाते.जलीय पॉलिमरायझेशन माध्यमामध्ये पेरोक्साइड इनिशिएटर, थोडे किंवा कोणतेही सर्फॅक्टंट आणि इतर ऍडिटिव्ह्ज असू शकतात जे जोरदारपणे ढवळले जातात आणि कधीकधी अल्कधर्मी द्रावणाद्वारे बफर केले जातात.बहुसंख्य पॉलिमर वायूच्या अवस्थेत स्ट्रिंग आणि अनियमित आकाराच्या कणांच्या आकारात तयार होतात.फॅब्रिकेशन प्रक्रियेसाठी आवश्यक पावडर गुणधर्मांवर अवलंबून, कण वेगवेगळ्या आकारात बदलले जातात.उदाहरणार्थ, गुळगुळीत पृष्ठभागाच्या भागासाठी लहान कण आकार आवश्यक असतो तर मोठ्या कणांच्या आकाराने चांगला प्रवाह सुधारला जातो.

बारीक पावडर पीटीएफई हे इनिशिएटर आणि सर्फॅक्टंटच्या उपस्थितीत जलीय माध्यमात टीएफईच्या पॉलिमरायझेशनद्वारे तयार केले जाते.पॉलिमरायझेशन पारंपारिक इमल्शन यंत्रणेचे पालन करत नाही परंतु काही तत्त्वे लागू होतात.पॉलिमरायझेशन दरम्यान फैलावची स्थिरता, अकाली कोग्युलेशन टाळण्यासाठी, PTFE पुनर्प्राप्त करण्यासाठी इमल्शन खंडित करण्याच्या आवश्यकतेच्या विरूद्ध संतुलित आहे.पॉलिमरायझेशन दरम्यान गंभीर मायकेल एकाग्रतेच्या खाली सर्फॅक्टंट पातळी वापरून कमी कातरणे दर आंदोलन राखले जाते.पॉलिमरायझेशनचा दर आणि कणांचा आकार आणि आकार सर्फॅक्टंटच्या एकाग्रतेमुळे प्रभावित होतो.बहुसंख्य कण पॉलिमरायझेशनच्या सुरुवातीच्या भागात तयार होतात आणि जसजसे सायकल पुढे जाते तसतसे ते वाढतात.कणातील आण्विक वजन आणि रचना पॉलिमरायझेशन घटक आणि परिस्थिती वापरून नियंत्रित केली जाऊ शकते.

त्याच पॉलिमरायझेशन प्रक्रियेमुळे पीटीएफईचे जलीय विघटन बारीक पावडरसारखे होते.विविध आयनिक आणि नॉनिओनिक सर्फॅक्टंट्स वापरून फैलाव एकाग्र आणि स्थिर केला जातो.इलेक्ट्रोडिकेंटेशन, बाष्पीभवन आणि थर्मल एकाग्रता यासह अनेक एकाग्रता पद्धती नोंदवल्या गेल्या आहेत.फॅब्रिकेशन प्रक्रियेशी किंवा भाग मालमत्ता आवश्यकतांशी जुळण्यासाठी रासायनिक मिश्रित पदार्थ अंतिम PTFE फैलाव सुधारू शकतात.

ग्लास फायबर, ग्रेफाइट, मेटल पावडर, कार्बन फायबर आणि इतर सारख्या फिलरचा वापर करून PTFE च्या तिन्ही प्रकारांमधून भरलेली संयुगे तयार केली जातात.