PTFE được mệnh danh là “vua của nhựa”.Roy Planck, cha đẻ của fluororesin, bắt đầu nghiên cứu các chất thay thế Freon tại DuPont, Hoa Kỳ vào năm 1936. Họ thu thập một phần tetrafluoroethylene và bảo quản trong chai thép, chuẩn bị cho thí nghiệm tiếp theo vào ngày hôm sau, nhưng khi van giảm áp xuất hiện. của xi lanh được mở vào ngày hôm sau, không có hiện tượng tràn khí.Họ tưởng rằng nó bị rò rỉ, nhưng khi cân hình trụ, họ phát hiện ra rằng hình trụ không hề sụt cân.Họ cưa chai thép và phát hiện một lượng lớn chất bột màu trắng là polytetrafluoroethylene (teflon).
PTFE được mệnh danh là “vua của nhựa”.Roy Planck, cha đẻ của fluororesin, bắt đầu nghiên cứu các chất thay thế Freon tại DuPont, Hoa Kỳ vào năm 1936. Họ thu thập một phần tetrafluoroethylene và bảo quản trong chai thép, chuẩn bị cho thí nghiệm tiếp theo vào ngày hôm sau, nhưng khi van giảm áp xuất hiện. của xi lanh được mở vào ngày hôm sau, không có hiện tượng tràn khí.Họ tưởng rằng nó bị rò rỉ, nhưng khi cân hình trụ, họ phát hiện ra rằng hình trụ không hề sụt cân.Họ cưa chai thép và phát hiện một lượng lớn chất bột màu trắng là polytetrafluoroethylene (teflon).
Đặc điểm và tính chất:
Các tính chất cơ học của PTFE tương đối mềm.PTFE có một loạt các đặc tính hiệu suất tuyệt vời:
- Chịu nhiệt độ cao:nhiệt độ sử dụng lâu dài 200 ~ 260 độ;
- Chịu nhiệt độ thấp:vẫn mềm ở -100 độ;
- Chống ăn mòn:khả năng chống nước cường toan và tất cả các dung môi hữu cơ;
- Chống chịu thời tiết:tuổi thọ lão hóa tối ưu của nhựa;
- Tính bôi trơn cao:hệ số ma sát tối thiểu (0,04) trong nhựa;
- Không nhớt:sức căng bề mặt tối thiểu trong vật liệu rắn mà không bám dính bất kỳ chất nào;
- Không độc hại:với quán tính sinh lý và tính chất điện tuyệt vời, nó là vật liệu cách nhiệt lý tưởng C-Class, lớp báo dày có thể chặn điện áp cao 1500V.Nó mịn hơn băng.
Hệ số ma sát của PTFE rất nhỏ, chỉ bằng 1/5 so với polyetylen, đây là một đặc điểm quan trọng của bề mặt perfluorocarbon.Và bởi vì lực liên phân tử của chuỗi flo-cacbon cực kỳ thấp nên PTFE không có độ nhớt.PTFE duy trì các đặc tính cơ học tuyệt vời trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -196 đến 260 ° C. Một trong những đặc điểm của polyme perfluorocarbon là chúng không bị giòn ở nhiệt độ thấp.PTFE có mật độ cao 2,14-2,20g/cm3, hầu như không có khả năng hấp thụ nước và tỷ lệ hấp thụ nước cân bằng nhỏ hơn 0,01%.PTFE là một loại polymer mềm và yếu điển hình.Lực hấp dẫn lẫn nhau giữa các đại phân tử nhỏ và độ cứng, độ cứng và độ bền nhỏ.Nó sẽ biến dạng dưới áp lực lâu dài.
Tổng quan về công nghệ
Trùng hợp huyền phù:trong ấm trùng hợp, nước được sử dụng làm môi trường, amoni persulfate được sử dụng làm chất khởi đầu và axit clohydric loãng được sử dụng làm chất kích hoạt, tetrafluoroetylen được trùng hợp ở áp suất 0,5-2 MPa và 40-45oC để thu được các hạt màu trắng và để thu được polytetrafluoroethylene dạng bột với các kích cỡ hạt khác nhau sau khi nghiền, nghiền và sấy khô.
Polyme hóa phân tán:Một lượng nhỏ chất phân tán (ammonium perfluorooctanoate) và chất ổn định (hợp chất fluorocarbon) được thêm vào để bắt đầu quá trình trùng hợp với chất xúc tác oxi hóa khử.Quá trình trùng hợp được chia thành áp suất cao và áp suất thấp.Áp suất cao là 2 MPa và 25oC, và áp suất thấp là 0,6-0,7 MPa và 0-38oC.Dung dịch trùng hợp polytetrafluoroethylene được tạo ra bằng quá trình trùng hợp phân tán và nhựa phân tán thu được bằng quá trình đông tụ, sấy khô và sàng lọc. Thông qua quá trình trùng hợp phân tán, dưới tác dụng của nước không có ion và các chất trợ chất khác nhau, một nhũ tương màu trắng được hình thành.Nhũ tương được làm bay hơi và cô đặc qua ấm tập trung để tạo thành chất lỏng đậm đặc, nghĩa là nhũ tương phân tán.
Nhựa phân tán có hiệu suất xử lý và hiệu suất sản phẩm tốt hơn.Polytetrafluoroethylene là vật liệu chịu lửa và có tính lưu động kém.Kích thước hạt và hình dạng hạt của nó có ảnh hưởng quan trọng đến tính lưu động, tính chất xử lý và tính chất sản phẩm của nó.Sự khác biệt về chất lượng của nhựa lơ lửng và nhựa phân tán là do kích thước hạt, sự phân bố kích thước hạt và hình thái hạt.Loại trước có kích thước hạt milimet, trong khi loại sau có kích thước dưới micron (250-350nm). Nhựa lơ lửng có thể được đúc và xử lý, nhưng không thể ép đùn ở dạng dán, trong khi nhựa phân tán có thể được sử dụng để ép đùn dán.Trọng lượng phân tử và độ kết tinh của nhựa phân tán PTFE thường cao hơn so với nhựa lơ lửng, với độ kết tinh lên tới 96-98% và tuổi thọ mỏi khi uốn dài hơn 2300 lần so với nhựa lơ lửng.
Kích thước hạt của nhựa phân tán được tạo ra bởi quá trình trùng hợp nhũ tương nhỏ, phân bố kích thước hạt hợp lý và hình thái hạt có thể kiểm soát được, do đó hiệu suất xử lý và hiệu suất sản phẩm tốt.
Hiện nay, khoảng 2/3 nhựa PTFE được sản xuất bằng phương pháp huyền phù và 1/3 bằng phương pháp phân tán.
Năm 2019, có tổng cộng 12 công ty sản xuất PTFE trong nước với tổng công suất khoảng 140.000 tấn/năm, chiếm hơn 40% năng lực sản xuất toàn cầu.Tuy nhiên, cần lưu ý rằng năng lực sản xuất PTFE của Trung Quốc chủ yếu là các sản phẩm cấp trung và cấp thấp ép phun.
Năng lực sản xuất PTFE của Trung Quốc tương đối tập trung.Sáu công ty hàng đầu trong ngành chiếm khoảng 83% tổng năng lực sản xuất.Người dẫn đầu ngành, Tập đoàn Dongyue, chiếm gần một phần ba thị phần.
Năm 2019, ước tính sản lượng PTFE trong nước khoảng 90.000 tấn, chủ yếu ở các sản phẩm cấp trung và cấp thấp ép phun, tỷ lệ nội địa hóa nhựa PTFE cao cấp rất thấp, phụ thuộc nhiều vào nhập khẩu.Trung Quốc là một nhà xuất khẩu ròng của PTFE.Năm 2004, khối lượng xuất khẩu PTFE của Trung Quốc đã vượt quá khối lượng nhập khẩu và công suất của nước này đã mở rộng đáng kể từ năm 2010 đến năm 2012 và khối lượng xuất khẩu tăng lên hàng năm.Năm 2010, sản lượng xuất khẩu PTFE của Trung Quốc lần đầu tiên vượt 20.000 tấn và duy trì ở mức khoảng 20.000 tấn/năm cho đến nay. Sản lượng nhập khẩu duy trì ổn định ở quy mô 5000-6000 tấn, trong đó 70-80% lượng PTFE nhập khẩu ở mức cao -các sản phẩm được sửa đổi hiệu suất để đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp hạ nguồn đối với các sản phẩm PTFE cao cấp.Hiện nay, PTFE cao cấp của Trung Quốc chủ yếu được cung cấp bởi các công ty nước ngoài nhưDaikinỞ Nhật ,DuPontở Mỹ.
Các ứng dụng chính của 5G
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ truyền thông 5G, nhu cầu về vật liệu điện môi thấp và tần số cao tương ứng cũng ngày càng tăng. Vật liệu flo có khả năng cách nhiệt tuyệt vời và không dễ bị nhiễu bởi sóng vô tuyến tần số cao.Fluoropolyme có đặc tính điện môi thấp tốt và hệ số tổn thất thấp trong điều kiện tần số cao.Chúng có thể cung cấp tần số cực cao và hiệu suất tốc độ cao cho các trung tâm dữ liệu, tháp truyền tín hiệu và thiết bị điện tử cá nhân.Do đó, với sự tăng tốc của 5G, nhu cầu thị trường về fluoropolyme hiệu suất cao cũng ngày càng tăng.
Các ứng dụng chính là cáp truyền thông tốc độ cao 5G, chất bán dẫn, PCB và các thành phần ăng-ten.
Cáp tần số cao và tốc độ cao
Nhựa Teflon cải thiện hiệu suất điện của các bộ phận và vỏ bọc cách điện cáp, đồng thời mang lại cho chúng khả năng an toàn cháy nổ chưa từng có.Những đặc điểm này có tầm quan trọng lớn đối với các hệ thống đi dây (chẳng hạn như cáp tốc độ cao) cho mạng cục bộ (LAN), trung tâm dữ liệu và các ứng dụng viễn thông hiệu suất cao khác.Do đó, fluoropolyme sẽ được sử dụng trên các đường truyền tần số cao với nhiều chức năng, khối lượng truyền dữ liệu lớn và độ phân giải cao.
Sản xuất chất bán dẫn
5G đang ảnh hưởng đến sự phát triển của ngành bán dẫn và thay đổi nhu cầu của ngành.Polyme PTFE cũng đóng một vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất chất bán dẫn.
Linh kiện PCB và ăng-ten
Trong kỷ nguyên 5G, bảng mạch in (PCB) sẽ phụ thuộc nhiều vào vật liệu fluoropolymer hiệu suất cao, có thể cải thiện chất lượng truyền 5G.PTFE được sử dụng cho các thành phần prereg trong PCB và hệ thống ăng-ten để đạt được kết nối tần số cao.
Thời gian đăng: Feb-26-2019