O PTFE é chamado de “o rei dos plásticos”.Roy Planck, o pai da fluororesina, começou a estudar os substitutos do Freon na DuPont, nos Estados Unidos, em 1936. Eles coletaram parte do tetrafluoroetileno e armazenaram-no em garrafas de aço, preparando-se para o próximo experimento no dia seguinte, mas quando a válvula redutora de pressão do cilindro foi aberto no dia seguinte, não houve transbordamento de gás.Eles pensaram que estava vazando, mas ao pesar o cilindro descobriram que o cilindro não havia perdido peso.Serraram a garrafa de aço e encontraram uma grande quantidade de pó branco, que era politetrafluoretileno (teflon).
O PTFE é chamado de “o rei dos plásticos”.Roy Planck, o pai da fluororesina, começou a estudar os substitutos do Freon na DuPont, nos Estados Unidos, em 1936. Eles coletaram parte do tetrafluoroetileno e armazenaram-no em garrafas de aço, preparando-se para o próximo experimento no dia seguinte, mas quando a válvula redutora de pressão do cilindro foi aberto no dia seguinte, não houve transbordamento de gás.Eles pensaram que estava vazando, mas ao pesar o cilindro descobriram que o cilindro não havia perdido peso.Serraram a garrafa de aço e encontraram uma grande quantidade de pó branco, que era politetrafluoretileno (teflon).
Características e propriedades:
As propriedades mecânicas do PTFE são relativamente macias.O PTFE possui uma série de excelentes propriedades de desempenho:
- Resistência a altas temperaturas:temperatura de uso a longo prazo de 200 ~ 260 graus;
- Resistência a baixas temperaturas:ainda macio a -100 graus;
- Resistência à corrosão:resistência à água régia e a todos os solventes orgânicos;
- Resistência às intempéries:vida útil ideal em plástico;
- Alta lubrificação:coeficiente de atrito mínimo (0,04) em plásticos;
- Não viscoso:tensão superficial mínima em materiais sólidos sem aderência de nenhuma substância;
- Não tóxico:com inércia fisiológica e excelentes propriedades elétricas, é um material de isolamento ideal da Classe C, a camada espessa de jornal pode bloquear a alta tensão de 1500V.É mais suave que o gelo.
O coeficiente de atrito do PTFE é muito pequeno, apenas 1/5 do polietileno, que é uma característica importante da superfície de perfluorocarbono.E como a força intermolecular da cadeia flúor-carbono é extremamente baixa, o PTFE não é viscoso.O PTFE mantém excelentes propriedades mecânicas em uma ampla faixa de temperatura de -196 a 260°C. Uma das características dos polímeros de perfluorocarbono é que eles não são frágeis em baixas temperaturas.PTFE tem alta densidade de 2,14-2,20g/cm3, quase sem absorção de água, e a taxa de absorção de água de equilíbrio é inferior a 0,01%.O PTFE é um típico polímero macio e fraco.A força gravitacional mútua entre as macromoléculas é pequena e a rigidez, dureza e resistência são pequenas.Ele se deformará sob estresse de longo prazo.
Visão geral da tecnologia
Polimerização em suspensão:na caldeira de polimerização, água usada como meio, persulfato de amônio usado como iniciador e ácido clorídrico diluído usado como ativador, o tetrafluoroetileno é polimerizado a uma pressão de 0,5-2 MPa e 40-45 ℃ para obter partículas brancas, e para obter politetrafluoretileno em pó com diferentes tamanhos de partículas após mosturação, moagem e secagem.
Polimerização por dispersão:Uma pequena quantidade de dispersante (perfluorooctanoato de amônio) e estabilizador (composto de fluorocarbono) é adicionada para iniciar a polimerização com um catalisador redox.A polimerização é dividida em alta pressão e baixa pressão.A alta pressão é de 2 MPa e 25 ℃, e a baixa pressão é de 0,6-0,7 MPa e 0-38 ℃.Uma solução de polimerização de politetrafluoroetileno é gerada por polimerização em dispersão, e uma resina de dispersão é obtida por coagulação, secagem e triagem. Através da polimerização em dispersão, sob a ação de água isenta de íons e vários auxiliares, uma emulsão branca é formada.A emulsão é evaporada e concentrada através de uma caldeira de concentração para formar um líquido concentrado, ou seja, uma emulsão dispersa.
A resina de dispersão tem melhor desempenho de processamento e desempenho do produto.O politetrafluoroetileno é refratário e tem baixa fluidez.O tamanho e a forma das partículas têm uma influência importante na fluidez do fundido, nas propriedades de processamento e nas propriedades do produto.A diferença na qualidade das resinas suspensas e das resinas dispersas é devida ao tamanho das partículas, distribuição do tamanho das partículas e morfologia das partículas.O primeiro tem tamanho de partícula milimétrico, enquanto o último tem tamanho submícron (250-350 nm). As resinas suspensas podem ser moldadas e processadas, mas não podem ser extrusadas na forma de pasta, enquanto as resinas dispersas podem ser usadas para extrusão de pasta.O peso molecular e a cristalinidade das resinas dispersantes de PTFE são geralmente superiores aos das resinas suspensas, com uma cristalinidade de até 96-98%, e a vida à fadiga por flexão é 2.300 vezes maior que a das resinas suspensas.
O tamanho das partículas da resina dispersa produzida pela polimerização em emulsão é pequeno, a distribuição do tamanho das partículas é razoável e a morfologia das partículas é controlável, portanto com bom desempenho de processamento e desempenho do produto.
Atualmente, cerca de dois terços das resinas de PTFE são produzidas pelo método de suspensão e um terço pelo método de dispersão.
Em 2019, existem um total de 12 empresas nacionais de produção de PTFE com uma capacidade total de cerca de 140.000 toneladas/ano, representando mais de 40% da capacidade de produção global.No entanto, deve-se notar que a capacidade de produção de PTFE da China consiste principalmente em produtos de qualidade média e baixa para moldagem por injeção.
A capacidade de produção de PTFE da China é relativamente concentrada.As seis maiores empresas do setor respondem por cerca de 83% da capacidade total de produção.O líder da indústria, Grupo Dongyue, ocupa quase um terço da participação de mercado.
Em 2019, estima-se que a produção doméstica de PTFE seja de cerca de 90.000 toneladas, principalmente em produtos de qualidade média e baixa para moldagem por injeção, e a taxa de localização de resina de PTFE de alta qualidade é muito baixa, o que depende fortemente das importações. um exportador líquido de PTFE.Em 2004, o volume de exportação de PTFE da China excedeu o volume de importação, e a sua capacidade expandiu-se significativamente de 2010 a 2012, e o seu volume de exportação aumentou ano após ano.Em 2010, o volume de exportação de PTFE da China excedeu 20.000 toneladas pela primeira vez e permanece em torno de 20.000 toneladas/ano até agora. O volume de importação manteve uma escala estável de 5.000-6.000 toneladas, das quais 70-80% do PTFE importado é alto -produtos modificados de desempenho para atender às necessidades das indústrias downstream de produtos de PTFE de alta qualidade.Atualmente, o PTFE de alta qualidade da China é fornecido principalmente por empresas estrangeiras, comoDaikinno Japão ,DuPontnos Estados Unidos.
Principais aplicações do 5G
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de comunicação 5G, a demanda por materiais correspondentes de alta frequência e baixo dielétrico também está aumentando. Os materiais de flúor têm excelente isolamento e não são facilmente interferidos por ondas de rádio de alta frequência.Os fluoropolímeros têm boas propriedades dielétricas baixas e baixos fatores de perda sob condições de alta frequência.Eles podem fornecer frequências ultra-altas e desempenho de alta velocidade para data centers, torres de transmissão de sinal e equipamentos eletrônicos pessoais.Portanto, com a aceleração do 5G, a procura do mercado por fluoropolímeros de alto desempenho também está a aumentar.
As principais aplicações são cabos de comunicação 5G de alta velocidade, semicondutores, PCBs e componentes de antenas.
Cabo de alta frequência e alta velocidade
A resina de Teflon melhora o desempenho elétrico dos componentes e revestimentos de isolamento de cabos e proporciona-lhes uma segurança contra incêndio incomparável.Essas características são de grande importância para sistemas de fiação (como cabos de alta velocidade) para redes locais (LAN), data centers e outras aplicações de telecomunicações de alto desempenho.Portanto, os fluoropolímeros serão utilizados em linhas de transmissão de alta frequência com múltiplas funções, grandes volumes de transmissão de dados e alta definição.
Fabricação de semicondutores
O 5G está afetando o desenvolvimento da indústria de semicondutores e mudando as necessidades da indústria.Os polímeros de PTFE também desempenham um papel importante nos processos de fabricação de semicondutores.
Componentes de PCB e antena
Na era 5G, as placas de circuito impresso (PCBs) serão altamente dependentes de materiais fluoropolímeros de alto desempenho, que podem melhorar a qualidade da transmissão 5G.O PTFE é usado em componentes pré-impregnados em PCBs e sistemas de antena para obter conexões de alta frequência.
Horário da postagem: 26 de fevereiro de 2019