PTFE wordt “de koning van de kunststoffen” genoemd.Roy Planck, de vader van fluorhars, begon in 1936 bij DuPont in de Verenigde Staten de vervangers van Freon te bestuderen. Ze verzamelden een deel van het tetrafluorethyleen en bewaarden het in stalen flessen, ter voorbereiding op het volgende experiment de volgende dag. van de cilinder de volgende dag werd geopend, was er geen overstroming van gas.Ze dachten dat deze lekte, maar bij het wegen van de cilinder ontdekten ze dat de cilinder niet was afgevallen.Ze zaagden de stalen fles open en vonden een grote hoeveelheid wit poeder, dat bestond uit polytetrafluorethyleen (teflon).
PTFE wordt “de koning van de kunststoffen” genoemd.Roy Planck, de vader van fluorhars, begon in 1936 bij DuPont in de Verenigde Staten de vervangers van Freon te bestuderen. Ze verzamelden een deel van het tetrafluorethyleen en bewaarden het in stalen flessen, ter voorbereiding op het volgende experiment de volgende dag. van de cilinder de volgende dag werd geopend, was er geen overstroming van gas.Ze dachten dat deze lekte, maar bij het wegen van de cilinder ontdekten ze dat de cilinder niet was afgevallen.Ze zaagden de stalen fles open en vonden een grote hoeveelheid wit poeder, dat bestond uit polytetrafluorethyleen (teflon).
Kenmerken en eigenschappen:
De mechanische eigenschappen van PTFE zijn relatief zacht.PTFE heeft een reeks uitstekende prestatie-eigenschappen:
- Bestand tegen hoge temperaturen:langdurige gebruikstemperatuur van 200 ~ 260 graden;
- Lage temperatuurbestendigheid:nog zacht bij -100 graden;
- Corrosieweerstand:weerstand tegen aqua regia en alle organische oplosmiddelen;
- Weersbestendigheid:optimale verouderingslevensduur in kunststof;
- Hoge smering:minimale wrijvingscoëfficiënt (0,04) in kunststoffen;
- Niet-viskeus:minimale oppervlaktespanning in vaste materialen zonder enige substantie;
- Niet giftig:met fysiologische traagheid en uitstekende elektrische eigenschappen is het een ideaal C-Klasse isolatiemateriaal, de dikke krantenlaag kan de hoge spanning van 1500V blokkeren.Het is gladder dan ijs.
De wrijvingscoëfficiënt van PTFE is erg klein, slechts 1/5 van die van polyethyleen, wat een belangrijk kenmerk is van het perfluorkoolstofoppervlak.En omdat de intermoleculaire kracht van de fluor-koolstofketen extreem laag is, is PTFE niet stroperig.PTFE behoudt uitstekende mechanische eigenschappen in een breed temperatuurbereik van -196 tot 260 ° C. Een van de kenmerken van perfluorkoolstofpolymeren is dat ze niet bros zijn bij lage temperaturen.PTFE heeft een hoge dichtheid van 2,14-2,20 g/cm3, met bijna geen waterabsorptie, en de evenwichtswaterabsorptiesnelheid is minder dan 0,01%.PTFE is een typisch zacht en zwak polymeer.De onderlinge zwaartekracht tussen macromoleculen is klein, en de stijfheid, hardheid en sterkte zijn klein.Het zal vervormen onder langdurige stress.
Technologieoverzicht
Suspensiepolymerisatie:in de polymerisatieketel, water gebruikt als medium, ammoniumpersulfaat gebruikt als initiator en verdund zoutzuur gebruikt als activator, wordt tetrafluorethyleen gepolymeriseerd bij een druk van 0,5-2 MPa en 40-45 ℃ om witte deeltjes te verkrijgen, en om verkrijg poedervormig polytetrafluorethyleen met verschillende deeltjesgroottes na pureren, malen en drogen.
Dispersiepolymerisatie:Een kleine hoeveelheid dispergeermiddel (ammoniumperfluoroctanoaat) en stabilisator (fluorkoolstofverbinding) worden toegevoegd om de polymerisatie met een redoxkatalysator op gang te brengen.Polymerisatie is verdeeld in hoge druk en lage druk.De hoge druk is 2 MPa en 25 ℃, en de lage druk is 0,6-0,7 MPa en 0-38 ℃.Door dispersiepolymerisatie wordt een polytetrafluorethyleenpolymerisatieoplossing gegenereerd en door coagulatie, drogen en zeven wordt een dispersiehars verkregen. Door dispersiepolymerisatie wordt onder invloed van ionenvrij water en verschillende hulpstoffen een witte emulsie gevormd.De emulsie wordt verdampt en geconcentreerd door een concentratieketel om een geconcentreerde vloeistof te vormen, dat wil zeggen een gedispergeerde emulsie.
Dispersiehars heeft betere verwerkingsprestaties en productprestaties.Polytetrafluorethyleen is vuurvast en heeft een slechte vloeibaarheid.De deeltjesgrootte en deeltjesvorm hebben een belangrijke invloed op de vloeibaarheid van de smelt, de verwerkingseigenschappen en producteigenschappen.Het verschil in de kwaliteit van gesuspendeerde harsen en gedispergeerde harsen is te wijten aan hun deeltjesgrootte, deeltjesgrootteverdeling en deeltjesmorfologie.De eerste heeft een deeltjesgrootte van millimeters, terwijl de laatste een submicrongrootte heeft (250-350 nm). Gesuspendeerde harsen kunnen worden gegoten en verwerkt, maar kunnen niet in pastavorm worden geëxtrudeerd, terwijl gedispergeerde harsen kunnen worden gebruikt voor pasta-extrusie.Het molecuulgewicht en de kristalliniteit van PTFE-dispergerende harsen zijn over het algemeen hoger dan die van gesuspendeerde harsen, met een kristalliniteit tot 96-98%, en de levensduur bij buigvermoeidheid is 2300 keer langer dan die van gesuspendeerde harsen.
De deeltjesgrootte van de gedispergeerde hars geproduceerd door emulsiepolymerisatie is klein, de deeltjesgrootteverdeling is redelijk en de deeltjesmorfologie is controleerbaar, dus met goede verwerkingsprestaties en productprestaties.
Momenteel wordt ongeveer tweederde van de PTFE-harsen geproduceerd via de suspensiemethode en een derde via de dispersiemethode.
In 2019 zijn er in totaal 12 binnenlandse PTFE-productiebedrijven met een totale capaciteit van ongeveer 140.000 ton / jaar, goed voor meer dan 40% van de wereldwijde productiecapaciteit.Er moet echter worden opgemerkt dat de Chinese PTFE-productiecapaciteit voornamelijk bestaat uit midden- en low-end producten van spuitgietkwaliteit.
De Chinese PTFE-productiecapaciteit is relatief geconcentreerd.De zes grootste bedrijven in de sector zijn goed voor ongeveer 83% van de totale productiecapaciteit.De marktleider, Dongyue Group, heeft bijna een derde van het marktaandeel in handen.
In 2019 wordt geschat dat de binnenlandse PTFE-productie ongeveer 90.000 ton bedraagt, voornamelijk in midden- en low-end producten van spuitgietkwaliteit, en dat de lokalisatiesnelheid van PTFE-hars in het hogere segment erg laag is, wat sterk afhankelijk is van import. een netto-exporteur van PTFE.In 2004 overtrof het Chinese PTFE-exportvolume het importvolume, en de capaciteit breidde aanzienlijk uit van 2010 tot 2012, en het exportvolume nam jaar na jaar toe.In 2010 overschreed het Chinese PTFE-exportvolume voor het eerst de 20.000 ton en blijft tot nu toe rond de 20.000 ton / jaar. Het importvolume handhaaft een stabiele schaal van 5000-6000 ton, waarvan 70-80% van de geïmporteerde PTFE hoog is. -prestatiegemodificeerde producten om te voldoen aan de behoeften van downstream-industrieën voor hoogwaardige PTFE-producten.Momenteel wordt China's hoogwaardige PTFE voornamelijk geleverd door buitenlandse bedrijven zoalsDaikinin Japan ,DuPontin de Verenigde Staten.
Belangrijkste toepassingen van 5G
Met de voortdurende ontwikkeling van 5G-communicatietechnologie neemt ook de vraag naar overeenkomstige hoogfrequente en laagdiëlektrische materialen toe. Fluormaterialen hebben een uitstekende isolatie en worden niet gemakkelijk verstoord door hoogfrequente radiogolven.Fluorpolymeren hebben goede lage diëlektrische eigenschappen en lage verliesfactoren onder hoogfrequente omstandigheden.Ze kunnen ultrahoge frequenties en hogesnelheidsprestaties leveren voor datacenters, signaalzendmasten en persoonlijke elektronische apparatuur.Daarom neemt met de versnelling van 5G ook de marktvraag naar hoogwaardige fluorpolymeren toe.
De belangrijkste toepassingen zijn hogesnelheidskabels voor 5G-communicatie, halfgeleiders, PCB's en antennecomponenten.
Hoogfrequente en hogesnelheidskabel
Teflonhars verbetert de elektrische prestaties van kabelisolatiecomponenten en -mantels en biedt ze een ongeëvenaarde brandveiligheid.Deze kenmerken zijn van groot belang voor bedradingssystemen (zoals hogesnelheidskabels) voor lokale netwerken (LAN), datacentra en andere hoogwaardige telecommunicatietoepassingen.Daarom zullen fluorpolymeren worden gebruikt op hoogfrequente transmissielijnen met meerdere functies, grote datatransmissievolumes en hoge definitie.
Productie van halfgeleiders
5G beïnvloedt de ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie en verandert de behoeften van de industrie.PTFE-polymeren spelen ook een belangrijke rol in de productieprocessen van halfgeleiders.
PCB- en antennecomponenten
In het 5G-tijdperk zullen printplaten (PCB’s) in hoge mate afhankelijk zijn van hoogwaardige fluorpolymeermaterialen, die de kwaliteit van 5G-transmissie kunnen verbeteren.PTFE wordt gebruikt voor prepreg-componenten in printplaten en antennesystemen om hoogfrequente verbindingen te realiseren.
Posttijd: 26 februari 2019