PTFE ได้โอกาสใหม่ร่วมกับ 5G!

PTFE ได้รับการขนานนามว่าเป็น "ราชาแห่งพลาสติก"Roy Planck บิดาแห่งฟลูออโรเรซินเริ่มศึกษาสารทดแทนของฟรีออนที่บริษัทดูปองท์ในสหรัฐอเมริกาเมื่อปี พ.ศ. 2479 พวกเขารวบรวมเทตราฟลูออโรเอทิลีนส่วนหนึ่งแล้วเก็บไว้ในขวดเหล็กเพื่อเตรียมการทดลองครั้งต่อไปในวันรุ่งขึ้น แต่เมื่อวาล์วลดความดัน ของกระบอกสูบถูกเปิดในวันรุ่งขึ้นไม่มีก๊าซล้นคิดว่าถังรั่ว แต่เมื่อชั่งน้ำหนักกระบอกสูบก็พบว่าถังไม่ได้ลดน้ำหนักเลยเลื่อยเปิดขวดเหล็กพบผงสีขาวจำนวนมาก คือ พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (เทฟลอน)

PTFE ได้รับการขนานนามว่าเป็น "ราชาแห่งพลาสติก"Roy Planck บิดาแห่งฟลูออโรเรซินเริ่มศึกษาสารทดแทนของฟรีออนที่บริษัทดูปองท์ในสหรัฐอเมริกาเมื่อปี พ.ศ. 2479 พวกเขารวบรวมเทตราฟลูออโรเอทิลีนส่วนหนึ่งแล้วเก็บไว้ในขวดเหล็กเพื่อเตรียมการทดลองครั้งต่อไปในวันรุ่งขึ้น แต่เมื่อวาล์วลดความดัน ของกระบอกสูบถูกเปิดในวันรุ่งขึ้นไม่มีก๊าซล้นคิดว่าถังรั่ว แต่เมื่อชั่งน้ำหนักกระบอกสูบก็พบว่าถังไม่ได้ลดน้ำหนักเลยเลื่อยเปิดขวดเหล็กพบผงสีขาวจำนวนมาก คือ พอลิเตตระฟลูออโรเอทิลีน (เทฟลอน)

ลักษณะและคุณสมบัติ:

คุณสมบัติทางกลของ PTFE ค่อนข้างอ่อนPTFE มีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมหลายประการ:

1. ทนต่ออุณหภูมิสูง:อุณหภูมิการใช้งานระยะยาว 200 ~ 260 องศา;
2. ทนต่ออุณหภูมิต่ำ:ยังคงความนุ่มนวลที่ -100 องศา;
3. ความต้านทานการกัดกร่อน:ความต้านทานต่อ Aqua Regia และตัวทำละลายอินทรีย์ทั้งหมด
4. ทนต่อสภาพอากาศ:อายุการใช้งานที่เหมาะสมที่สุดในพลาสติก
5. การหล่อลื่นสูง:ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานขั้นต่ำ (0.04) ในพลาสติก
6. ไม่หนืด:แรงตึงผิวขั้นต่ำในวัสดุแข็งโดยไม่เกาะติดสารใด ๆ
7. ปลอดสารพิษ:ด้วยความเฉื่อยทางสรีรวิทยาและคุณสมบัติทางไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม จึงเป็นวัสดุฉนวน C-Class ในอุดมคติ ชั้นหนาของหนังสือพิมพ์สามารถป้องกันไฟฟ้าแรงสูงที่ 1500Vมันเรียบกว่าน้ำแข็ง

ค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีของ PTFE มีค่าน้อยมาก เพียง 1/5 ของค่าโพลีเอทิลีน ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญของพื้นผิวเพอร์ฟลูออโรคาร์บอนและเนื่องจากแรงระหว่างโมเลกุลของโซ่ฟลูออรีน-คาร์บอนต่ำมาก PTFE จึงไม่หนืดPTFE คงคุณสมบัติเชิงกลที่ดีเยี่ยมในช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ -196 ถึง 260 ° C คุณลักษณะอย่างหนึ่งของโพลีเมอร์เพอร์ฟลูออโรคาร์บอนก็คือพวกมันไม่เปราะที่อุณหภูมิต่ำPTFE มีความหนาแน่นสูง 2.14-2.20g/cm³โดยแทบไม่มีการดูดซึมน้ำและอัตราการดูดซึมน้ำสมดุลน้อยกว่า 0.01%PTFE เป็นโพลีเมอร์ชนิดอ่อนและอ่อนแอทั่วไปแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกันระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่มีขนาดเล็ก และความแข็ง ความแข็ง และความแข็งแรงมีขนาดเล็กมันจะเสียรูปภายใต้ความเครียดระยะยาว

ภาพรวมเทคโนโลยี

สารแขวนลอยโพลีเมอไรเซชัน:ในกาต้มน้ำโพลีเมอไรเซชัน น้ำที่ใช้เป็นตัวกลาง แอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟตที่ใช้เป็นตัวริเริ่ม และกรดไฮโดรคลอริกเจือจางที่ใช้เป็นตัวกระตุ้น เตตราฟลูออโรเอทิลีนจะถูกทำให้เป็นโพลีเมอร์ที่ความดัน 0.5-2 MPa และ 40-45 ℃ เพื่อให้ได้อนุภาคสีขาว และ รับโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนแบบผงที่มีขนาดอนุภาคต่างกันหลังจากการบด บด และอบแห้ง

การกระจายตัวของพอลิเมอไรเซชัน:สารช่วยกระจายตัวจำนวนเล็กน้อย (แอมโมเนียม เพอร์ฟลูออโรออคตาโนเอต) และสารทำให้คงตัว (สารประกอบฟลูออโรคาร์บอน) จะถูกเติมเพื่อเริ่มปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชันด้วยตัวเร่งปฏิกิริยารีดอกซ์การเกิดพอลิเมอไรเซชันแบ่งออกเป็นแรงดันสูงและแรงดันต่ำแรงดันสูงคือ 2 MPa และ 25 ℃ และความดันต่ำคือ 0.6-0.7 MPa และ 0-38 ℃สารละลายโพลิเมอไรเซชันโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนถูกสร้างขึ้นโดยการกระจายตัวของพอลิเมอไรเซชัน และได้เรซินการกระจายตัวโดยการแข็งตัว การทำแห้ง และการคัดกรอง โดยผ่านการกระจายตัวของพอลิเมอไรเซชัน ภายใต้การกระทำของน้ำปราศจากไอออนและสารช่วยต่างๆ จะทำให้เกิดอิมัลชันสีขาวอิมัลชันจะถูกระเหยและทำให้เข้มข้นผ่านกาต้มน้ำที่มีความเข้มข้นเพื่อสร้างของเหลวที่มีความเข้มข้น ซึ่งก็คืออิมัลชันที่กระจายตัว

เรซินกระจายตัวมีประสิทธิภาพในการประมวลผลและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ดีขึ้นPolytetrafluoroethylene เป็นวัสดุทนไฟและมีสภาพคล่องต่ำขนาดอนุภาคและรูปร่างของอนุภาคมีอิทธิพลสำคัญต่อการไหลของของเหลว คุณสมบัติการประมวลผล และคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์ความแตกต่างในคุณภาพของเรซินแขวนลอยและเรซินที่กระจายตัวนั้นเนื่องมาจากขนาดอนุภาค การกระจายขนาดอนุภาค และสัณฐานวิทยาของอนุภาคแบบแรกมีขนาดอนุภาคมิลลิเมตร ในขณะที่แบบหลังมีขนาดต่ำกว่าไมครอน (250-350 นาโนเมตร) เรซินแขวนลอยสามารถขึ้นรูปและแปรรูปได้ แต่ไม่สามารถอัดขึ้นรูปในรูปแบบเพสต์ ในขณะที่เรซินที่กระจายตัวสามารถใช้สำหรับการอัดขึ้นรูปแบบเพสต์โดยทั่วไปน้ำหนักโมเลกุลและความเป็นผลึกของเรซินกระจายตัวของ PTFE จะสูงกว่าเรซินแขวนลอย โดยมีความเป็นผลึกสูงถึง 96-98% และอายุความล้าจากการดัดงอยาวนานกว่าเรซินแขวนลอยถึง 2,300 เท่า

ขนาดอนุภาคของเรซินที่กระจายตัวที่ผลิตโดยอิมัลชันพอลิเมอไรเซชันมีขนาดเล็ก การกระจายขนาดอนุภาคมีความสมเหตุสมผล และสามารถควบคุมสัณฐานวิทยาของอนุภาคได้ ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพการประมวลผลและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดี

ในปัจจุบัน ประมาณสองในสามของเรซิน PTFE ผลิตโดยวิธีแขวนลอย และหนึ่งในสามโดยวิธีการกระจายตัว

ในปี 2562 มีบริษัทผลิต PTFE ในประเทศทั้งหมด 12 บริษัท โดยมีกำลังการผลิตรวมประมาณ 140,000 ตันต่อปี คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 40% ของกำลังการผลิตทั่วโลกอย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่ากำลังการผลิต PTFE ของจีนส่วนใหญ่เป็นผลิตภัณฑ์เกรดกลางและล่างของการฉีดขึ้นรูป

กำลังการผลิต PTFE ของจีนค่อนข้างกระจุกตัวบริษัทชั้นนำ 6 แห่งในอุตสาหกรรมมีสัดส่วนประมาณ 83% ของกำลังการผลิตทั้งหมดDongyue Group ผู้นำอุตสาหกรรม ครองส่วนแบ่งตลาดเกือบหนึ่งในสาม

ในปี 2019 คาดว่าผลผลิต PTFE ในประเทศจะอยู่ที่ประมาณ 90,000 ตัน ส่วนใหญ่อยู่ในผลิตภัณฑ์เกรดกลางและล่างของการฉีดขึ้นรูป และอัตราการโลคัลเรซิน PTFE ระดับไฮเอนด์นั้นต่ำมาก ซึ่งขึ้นอยู่กับการนำเข้าอย่างมาก ประเทศจีนคือ ผู้ส่งออกสุทธิของ PTFEในปี 2547 ปริมาณการส่งออก PTFE ของจีนเกินปริมาณการนำเข้า และกำลังการผลิตเพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่ปี 2553 ถึง 2555 และปริมาณการส่งออกเพิ่มขึ้นทุกปีในปี 2010 ปริมาณการส่งออก PTFE ของจีนเกิน 20,000 ตันเป็นครั้งแรกและยังคงอยู่ที่ประมาณ 20,000 ตันต่อปีจนถึงปัจจุบัน ปริมาณการนำเข้ายังคงรักษาขนาดคงที่ที่ 5,000-6,000 ตัน ซึ่ง 70-80% ของ PTFE นำเข้าอยู่ในระดับสูง - ผลิตภัณฑ์ที่ปรับเปลี่ยนประสิทธิภาพเพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมปลายน้ำสำหรับผลิตภัณฑ์ PTFE ระดับไฮเอนด์ปัจจุบัน PTFE ระดับไฮเอนด์ของจีนส่วนใหญ่จัดหาโดยบริษัทต่างชาติเช่นไดกิ้นในญี่ปุ่น ,ดูปองท์ในสหรัฐอเมริกา.

การใช้งานหลักๆ ของ 5G

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสาร 5G อย่างต่อเนื่อง ความต้องการวัสดุความถี่สูงและวัสดุอิเล็กทริกต่ำที่สอดคล้องกันก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน วัสดุฟลูออรีนมีฉนวนที่ดีเยี่ยมและไม่ถูกรบกวนโดยคลื่นวิทยุความถี่สูงได้ง่ายฟลูออโรโพลีเมอร์มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีต่ำและมีปัจจัยการสูญเสียต่ำภายใต้สภาวะความถี่สูงพวกเขาสามารถให้ความถี่สูงพิเศษและประสิทธิภาพความเร็วสูงสำหรับศูนย์ข้อมูล เสาส่งสัญญาณ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลดังนั้น ด้วยการเร่งความเร็วของ 5G ความต้องการของตลาดสำหรับฟลูออโรโพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูงก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

การใช้งานหลัก ได้แก่ สายเคเบิลความเร็วสูงในการสื่อสาร 5G เซมิคอนดักเตอร์ PCB และส่วนประกอบเสาอากาศ

สายเคเบิลความถี่สูงและความเร็วสูง

เทฟลอนเรซินช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของส่วนประกอบฉนวนสายเคเบิลและแจ็คเก็ต และให้ความปลอดภัยจากอัคคีภัยที่ไม่มีใครเทียบได้คุณลักษณะเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบสายไฟ (เช่น สายเคเบิลความเร็วสูง) สำหรับเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ศูนย์ข้อมูล และแอปพลิเคชันโทรคมนาคมประสิทธิภาพสูงอื่นๆดังนั้น ฟลูออโรโพลีเมอร์จะถูกนำมาใช้กับสายส่งความถี่สูงที่มีฟังก์ชันหลากหลาย ปริมาณการรับส่งข้อมูลขนาดใหญ่ และมีความคมชัดสูง

การผลิตสารกึ่งตัวนำ

5G ส่งผลกระทบต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์และการเปลี่ยนแปลงความต้องการของอุตสาหกรรมโพลีเมอร์ PTFE ยังมีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

ส่วนประกอบ PCB และเสาอากาศ

ในยุค 5G แผงวงจรพิมพ์ (PCB) จะขึ้นอยู่กับวัสดุฟลูออโรโพลีเมอร์ประสิทธิภาพสูง ซึ่งสามารถปรับปรุงคุณภาพของการส่งสัญญาณ 5G ได้PTFE ใช้สำหรับส่วนประกอบพรีเพกใน PCB และระบบเสาอากาศเพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่มีความถี่สูง