PTFE este numit „regele materialelor plastice”.Roy Planck, părintele fluorezinei, a început să studieze înlocuitorii freonului la DuPont din Statele Unite în 1936. Au colectat o parte din tetrafluoretilenă și au depozitat-o în sticle de oțel, pregătindu-se pentru următorul experiment de a doua zi, dar când supapa de reducere a presiunii a cilindrului a fost deschis a doua zi, nu a fost preaplin de gaz.Au crezut că are scurgeri, dar când au cântărit cilindrul, au constatat că cilindrul nu a slăbit.Au deschis sticla de oțel și au găsit o cantitate mare de pulbere albă, care era politetrafluoretilenă (teflon).
PTFE este numit „regele materialelor plastice”.Roy Planck, părintele fluorezinei, a început să studieze înlocuitorii freonului la DuPont din Statele Unite în 1936. Au colectat o parte din tetrafluoretilenă și au depozitat-o în sticle de oțel, pregătindu-se pentru următorul experiment de a doua zi, dar când supapa de reducere a presiunii a cilindrului a fost deschis a doua zi, nu a fost preaplin de gaz.Au crezut că are scurgeri, dar când au cântărit cilindrul, au constatat că cilindrul nu a slăbit.Au deschis sticla de oțel și au găsit o cantitate mare de pulbere albă, care era politetrafluoretilenă (teflon).
Caracteristici și proprietăți:
Proprietățile mecanice ale PTFE sunt relativ moi.PTFE are o serie de proprietăți de performanță excelente:
- Rezistență la temperaturi ridicate:temperatura de utilizare pe termen lung de 200 ~ 260 de grade;
- Rezistență la temperaturi scăzute:încă moale la -100 de grade;
- Rezistență la coroziune:rezistență la acva regia și la toți solvenții organici;
- Rezistenta la intemperii:durata optimă de îmbătrânire în plastic;
- Ungere ridicată:coeficient minim de frecare (0,04) în materiale plastice;
- Non-vâscos:tensiune superficială minimă în materiale solide fără a adera nici o substanță;
- Non-toxic:cu inerție fiziologică și proprietăți electrice excelente, este un material ideal de izolație Clasa C, stratul gros de ziar poate bloca tensiunea înaltă de 1500V.Este mai netedă decât gheața.
Coeficientul de frecare al PTFE este foarte mic, doar 1/5 din cel al polietilenei, care este o caracteristică importantă a suprafeței perfluorocarbonului.Și deoarece forța intermoleculară a lanțului fluor-carbon este extrem de scăzută, PTFE nu este vâscos.PTFE menține proprietăți mecanice excelente într-un interval larg de temperatură de la -196 la 260 ° C. Una dintre caracteristicile polimerilor perfluorocarboni este că nu sunt fragili la temperaturi scăzute.PTFE are o densitate mare de 2,14-2,20 g/cm3, fără absorbție de apă aproape, iar rata de absorbție a apei de echilibru este mai mică de 0,01%.PTFE este un polimer moale și slab tipic.Forța gravitațională reciprocă dintre macromolecule este mică, iar rigiditatea, duritatea și rezistența sunt mici.Se va deforma sub stres pe termen lung.
Prezentare generală a tehnologiei
Polimerizare în suspensie:în ibricul de polimerizare, apa utilizată ca mediu, persulfatul de amoniu utilizat ca inițiator și acidul clorhidric diluat utilizat ca activator, tetrafluoretilena este polimerizată la o presiune de 0,5-2 MPa și 40-45 ℃ pentru a obține particule albe și pentru a obțineți politetrafluoretilenă sub formă de pulbere cu diferite dimensiuni ale particulelor după piure, măcinare și uscare.
Polimerizare prin dispersie:Se adaugă o cantitate mică de dispersant (perfluorooctanoat de amoniu) și stabilizator (compus fluorocarbon) pentru a iniția polimerizarea cu un catalizator redox.Polimerizarea este împărțită în presiune înaltă și presiune joasă.Presiunea ridicată este de 2 MPa și 25 ℃, iar presiunea scăzută este de 0,6-0,7 MPa și 0-38 ℃.Prin polimerizarea în dispersie se generează o soluție de polimerizare de politetrafluoretilenă, iar o rășină de dispersie se obține prin coagulare, uscare și cernere. Prin polimerizarea în dispersie, sub acțiunea apei fără ioni și a diverșilor auxiliari, se formează o emulsie albă.Emulsia este evaporată și concentrată printr-un ibric de concentrare pentru a forma un lichid concentrat, adică o emulsie dispersată.
Rășina de dispersie are performanțe de procesare și performanțe ale produsului mai bune.Politetrafluoretilena este refractară și are o fluiditate slabă.Mărimea particulelor și forma particulelor au o influență importantă asupra fluidității topiturii, proprietăților sale de procesare și proprietăților produsului.Diferența de calitate a rășinilor suspendate și a rășinilor dispersate se datorează mărimii particulelor, distribuției mărimii particulelor și morfologiei particulelor.Primul are o dimensiune milimetrică a particulei, în timp ce cel din urmă are o dimensiune submicronică (250-350nm). Rășinile în suspensie pot fi turnate și prelucrate, dar nu pot fi extrudate sub formă de pastă, în timp ce rășinile dispersate pot fi folosite pentru extrudarea pastei.Greutatea moleculară și cristalinitatea rășinilor de dispersie PTFE sunt în general mai mari decât cele ale rășinilor în suspensie, cu o cristalinitate de până la 96-98%, iar durata de viață la oboseală la încovoiere este de 2300 de ori mai mare decât cea a rășinilor în suspensie.
Dimensiunea particulelor rășinii dispersate produsă prin polimerizarea în emulsie este mică, distribuția dimensiunii particulelor este rezonabilă, iar morfologia particulelor este controlabilă, prin urmare, cu performanțe bune de procesare și performanță a produsului.
În prezent, aproximativ două treimi din rășinile PTFE sunt produse prin metoda suspensiei și o treime prin metoda dispersiei.
În 2019, există un total de 12 companii interne de producție de PTFE, cu o capacitate totală de aproximativ 140.000 de tone/an, reprezentând mai mult de 40% din capacitatea de producție globală.Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că capacitatea de producție de PTFE a Chinei este în principal produse de turnare prin injecție de calitate medie și joasă.
Capacitatea de producție a PTFE a Chinei este relativ concentrată.Primele șase companii din industrie reprezintă aproximativ 83% din capacitatea totală de producție.Liderul industriei, Dongyue Group, ocupă aproape o treime din cota de piață.
În 2019, se estimează că producția internă de PTFE este de aproximativ 90.000 de tone, în principal în produse de turnare prin injecție de calitate medie și de gamă joasă, iar rata de localizare a rășinii PTFE de vârf este foarte scăzută, ceea ce depinde în mare măsură de importuri. China este un exportator net de PTFE.În 2004, volumul exporturilor de PTFE din China a depășit volumul importurilor, iar capacitatea sa s-a extins semnificativ din 2010 până în 2012, iar volumul său de export a crescut de la an la an.În 2010, volumul exporturilor de PTFE din China a depășit pentru prima dată 20.000 de tone și rămâne până în prezent la aproximativ 20.000 de tone/an. Volumul importului a menținut o scară stabilă de 5000-6000 de tone, din care 70-80% din PTFE importat este ridicat. -produse modificate de performanță pentru a satisface nevoile industriilor din aval pentru produse PTFE de ultimă generație.În prezent, PTFE high-end din China este furnizat în principal de companii străine, cum ar fiDaikinin Japonia ,DuPontin Statele Unite.
Principalele aplicații ale 5G
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei de comunicații 5G, cererea pentru materialele de înaltă frecvență și dielectrice scăzute corespunzătoare este, de asemenea, în creștere. Materialele cu fluor au o izolație excelentă și nu sunt ușor interferate de undele radio de înaltă frecvență.Fluoropolimerii au proprietăți dielectrice scăzute bune și factori de pierderi mici în condiții de înaltă frecvență.Acestea pot oferi frecvențe ultra-înalte și performanță de mare viteză pentru centrele de date, turnurile de transmisie a semnalului și echipamentele electronice personale.Prin urmare, odată cu accelerarea 5G, cererea de pe piață pentru fluoropolimeri de înaltă performanță crește și ea.
Principalele aplicații sunt cablurile de mare viteză pentru comunicații 5G, semiconductoarele, PCB-urile și componentele antenei.
Cablu de înaltă frecvență și de mare viteză
Rășina de teflon îmbunătățește performanța electrică a componentelor de izolație a cablurilor și a mantalei și le oferă o siguranță la incendiu de neegalat.Aceste caracteristici sunt de mare importanță pentru sistemele de cablare (cum ar fi cablul de mare viteză) pentru rețelele locale (LAN), centrele de date și alte aplicații de telecomunicații de înaltă performanță.Prin urmare, fluoropolimerii vor fi utilizați pe linii de transmisie de înaltă frecvență cu funcții multiple, volume mari de transmisie de date și înaltă definiție.
Fabricarea semiconductoarelor
5G afectează dezvoltarea industriei semiconductoarelor și schimbă nevoile industriei.Polimerii PTFE joacă, de asemenea, un rol important în procesele de fabricație a semiconductorilor.
Componente PCB și antene
În era 5G, plăcile de circuite imprimate (PCB) vor fi foarte dependente de materiale fluoropolimeri de înaltă performanță, care pot îmbunătăți calitatea transmisiei 5G.PTFE este utilizat pentru componentele preimpregnate în PCB-uri și sisteme de antene pentru a realiza conexiuni de înaltă frecvență.
Ora postării: 26-feb-2019