Mchakato wa Uzalishaji wa PTFE

Tetrafluoroethilini ilitayarishwa kwanza mwaka wa 1933. Mchanganyiko wa sasa wa kibiashara unategemea fluorspar, asidi ya sulfuriki na kloroform.

Mchakato wa Msingi wa Uzalishaji wa PTFE Polymer:

Utengenezaji wa PTFE Polymer/Resin kimsingi unafanywa katika hatua mbili.Kwanza, TFE Monoma kwa ujumla hutengenezwa kwa usanisi wa Calcium Fluoride (Fluorospar), Sulfuri Acid & Chloroform & baadaye upolimishaji wa TFE unafanywa katika hali zilizodhibitiwa kwa uangalifu ili kuunda PTFE.Kwa sababu ya uwepo wa vifungo thabiti na thabiti vya CF, molekuli ya PTFE ina hali bora ya hali ya hewa ya kemikali, upinzani wa juu wa joto & sifa za ajabu za insulation ya umeme;kwa kuongeza mali bora za msuguano.

Utakaso wa TFE:

Monoma safi inahitajika kwa upolimishaji.Ikiwa uchafu upo, itaathiri bidhaa ya mwisho.Gesi hiyo husuguliwa kwanza ili kuondoa asidi hidrokloriki na kisha kuchujwa ili kutenganisha uchafu mwingine.

Upolimishaji wa TFE:

Tetrafluoroethilini safi isiyozuiliwa inaweza kupolimisha kwa vurugu, hata katika halijoto ya awali chini ya ile ya joto la kawaida.Kiyeyea chenye rangi ya fedha, kilichojazwa na mmumunyo unaojumuisha sehemu 0.2 za ammoniamu, sehemu 1.5 za boraksi na sehemu 100 za maji, na pH ya 9.2.Reactor ilifungwa;ilihamishwa na sehemu 30 za monoma ziliruhusiwa kuingia. Kiyeyeyusha kilichafuka kwa saa moja ifikapo 80°C na baada ya kupoa kilitoa mavuno ya 86% ya polima.PTFE inafanywa kibiashara na michakato miwili mikuu, moja ikiongoza kwa ile inayoitwa 'punjepunje'. polima na ya pili inayoongoza kwa mtawanyiko wa polima wa saizi nzuri zaidi ya chembe na uzani wa chini wa Masi.Njia moja ya kuzalisha mwisho ilihusisha matumizi ya suluhisho la peroxide ya disuccinic yenye maji ya 0.1%.Athari zilifanyika kwa joto hadi 90 ° C.

Mbinu Nyingine:

Mtengano wa TFE chini ya ushawishi wa arc ya umeme.Upolimishaji unaofanywa na njia ya emulsion kwa kutumia waanzilishi wa peroksidi mfano H2O2 (Peroksidi ya hidrojeni) na salfa ya feri.Katika baadhi ya matukio, oksijeni hutumiwa kama mwanzilishi.

Muundo na Sifa za PTFE:

Muundo wa kemikali ya PTFE ni polima laini ya C– F2 – C– F2 bila tawi lolote & sifa bora za PTFE zinahusishwa na dhamana kali na thabiti ya Kaboni – Fluorine.

Polytetrafluoroethilini ni polima ya mstari isiyo na kiasi chochote kikubwa cha matawi.Ambapo molekuli ya polyethilini iko katika umbo la zigzagi iliyopangwa katika ukanda wa fuwele hii haiwezekani kabisa na ile ya PTFE kutokana na atomi za florini kuwa kubwa kuliko zile za hidrojeni.Kama matokeo, molekuli huchukua zigzag iliyosokotwa na atomi za florini zikipakia kwa uthabiti kwenye mduara wa kiunzi cha kaboni-kaboni.Mgeuko kamili wa ond utahusisha zaidi ya atomi 26 za kaboni chini ya 19°C na 30°C juu yake kukiwa na sehemu ya mpito inayohusisha badiliko la 1% la ujazo katika halijoto hii.Kuunganishwa kwa kompakt ya atomi za florini husababisha molekuli ya ugumu mkubwa na ni kipengele hiki kinachoongoza kwenye kiwango cha juu cha myeyuko wa fuwele na utulivu wa fomu ya joto ya polima.

Kivutio cha kiingilizi kati ya molekuli za PTFE ni ndogo sana, kigezo cha umumunyifu kilichokokotwa kikiwa 12.6 (MJ/m3)1/2Polima kwa wingi haina uthabiti wa juu na nguvu ya mkazo ambayo mara nyingi huhusishwa na polima zilizo na kiwango cha juu cha kulainisha.Dhamana ya kaboni-florini ni imara sana.Zaidi ya hayo, ambapo atomi mbili za florini zimeunganishwa kwenye atomi moja ya kaboni kuna kupungua kwa umbali wa dhamana ya C–F kutoka 1.42 A hadi 1.35 A. Kwa sababu hiyo nguvu za dhamana zinaweza kuwa za juu hadi 504 kJ/mole.Kwa kuwa dhamana nyingine pekee iliyopo ni dhamana thabiti ya C–C, PTFE ina uthabiti wa juu sana wa joto, hata inapopashwa joto juu ya kiwango chake cha kuyeyuka cha 327°C.Kwa sababu ya fuwele yake ya juu na kutokuwa na uwezo wa mwingiliano maalum, hakuna vimumunyisho kwenye joto la kawaida.Katika halijoto inayokaribia kiwango cha myeyuko baadhi ya vimiminika vyenye florini kama vile mafuta ya taa kwa kila florini vitayeyusha polima.

Sifa za PTFE zinategemea aina ya polima na njia ya usindikaji.Polima inaweza kutofautiana katika saizi ya chembe na/au uzito wa Masi.Saizi ya chembe itaathiri hali ya uchakataji na wingi wa utupu katika bidhaa iliyokamilishwa ilhali uzito wa molekuli utaathiri ung'aavu na hivyo sifa nyingi za kimaumbile.Mbinu za uchakataji pia zitaathiri ung'avu na maudhui tupu.

Uzito wa wastani wa uzito wa molekuli za polima za kibiashara unaonekana kuwa juu sana na ziko kati ya 400000 hadi 9000000. ICI inaripoti kwamba nyenzo zao zina uzito wa molekuli katika safu 500000 hadi 5000000 na asilimia ya fuwele kubwa kuliko 94~ jinsi inavyotengenezwa.Sehemu zilizotengenezwa hazina fuwele kidogo.Kiwango cha fuwele cha bidhaa iliyokamilishwa itategemea kiwango cha baridi kutoka kwa joto la usindikaji.Ubaridi wa polepole utasababisha ung'avu wa hali ya juu na upoezaji wa haraka ukitoa athari tofauti.Nyenzo za chini za uzito wa Masi pia zitakuwa fuwele zaidi.

Inazingatiwa kuwa polima ya mtawanyiko, ambayo ni ya saizi bora zaidi ya chembe na uzito wa chini wa Masi, hutoa bidhaa zilizo na ukinzani ulioboreshwa sana wa kunyumbua na pia nguvu za juu zaidi za mkazo.Maboresho haya yanaonekana kutokea kupitia uundaji wa miundo kama nyuzi katika wingi wa polima wakati wa usindikaji.