Details zum PTFE-Kunststoff-Zugring

Molekularformel von Polytetrafluorethylen Polytetrafluorethylen ist ein Polymer aus Tetrafluorethylen. Seine englische Abkürzung ist PTFE. Sein Handelsname ist „Teflon“. Es ist als „König der Kunststoffe“ bekannt. Die Grundstruktur von Polytetrafluorethylen ist - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF2 - CF{{10}}. Polytetrafluorethylen wird häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, die Beständigkeit gegen Säuren, Basen und organische Lösungsmittel erfordern. Es selbst ist für Menschen nicht giftig, aber einer der im Produktionsprozess verwendeten Rohstoffe, Ammoniumperfluoroctanoat (PFOA), gilt als krebserregend. Polytetrafluorethylen (Teflon oder PTFE), allgemein bekannt als „König der Kunststoffe“, hat chinesische Handelsnamen wie „Teflon“, „Teflon“, „Teflon“, „Teflon“ usw. Es ist eine Polymerverbindung, die durch Polymerisation von Tetrafluorethylen entsteht und über ausgezeichnete chemische Stabilität, Korrosionsbeständigkeit, Abdichtung, hohe Schmierfähigkeit und Antihaftwirkung, elektrische Isolierung und gute Alterungsbeständigkeit verfügt. Es kann lange Zeit bei einer Temperatur von +250 Grad bis -180 Grad verwendet werden. Es widersteht allen anderen Chemikalien außer geschmolzenem Natriummetall und flüssigem Fluor und verändert sich auch beim Kochen in Königswasser nicht. Es kann als technischer Kunststoff zur Herstellung von Polytetrafluorethylen-Röhren, -Stäben, -Streifen, -Platten, -Folien usw. verwendet werden. Es wird allgemein in Rohrleitungen, Behältern, Pumpen, Ventilen mit hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit sowie in Radar-, Hochfrequenz-Kommunikationsgeräten, Funkgeräten usw. verwendet. Die Dispersion kann als isolierende Imprägnierflüssigkeit für verschiedene Materialien und als Korrosionsschutzschicht auf der Oberfläche von Metall, Glas und Keramik verwendet werden. Verschiedene Polytetrafluorethylen-Ringe, Polytetrafluorethylen-Dichtungen, Polytetrafluorethylen-Packungen usw. werden häufig in verschiedenen korrosionsbeständigen Rohrleitungsflanschdichtungen verwendet. Darüber hinaus kann es auch zum Ziehen von Polytetrafluorethylen-Fasern – Fluor (der ausländische Handelsname ist Teflon) verwendet werden. Gegenwärtig spielen verschiedene Polytetrafluorethylen-Produkte eine zentrale Rolle in Bereichen der Volkswirtschaft wie der chemischen Industrie, dem Maschinenbau, der Elektronik, Elektrogeräten, der Militärindustrie, der Luft- und Raumfahrt, dem Umweltschutz und dem Brückenbau. Bedingungen für die Verwendung von Polytetrafluorethylen (PTFE) Industrie Chemie, Petrochemie, Ölraffination, Chloralkali, Säure, Phosphatdünger, Pharmazeutika, Pestizide, Chemiefasern, Färben, Verkokung, Kohlegas, organische Synthese, Nichteisenmetallurgie, Stahl, Atomenergie und Herstellung hochreiner Produkte (wie Ionenmembranelektrolyse), Transport und Handhabung viskoser Stoffe, Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung und -produktion mit sehr strengen Hygieneanforderungen. Medium Flusssäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure, verschiedene organische Säuren, organische Lösungsmittel, starke Oxidationsmittel und andere stark korrosive chemische Medien. Temperatur -20-250 Grad, plötzliches Abkühlen und Erhitzen oder abwechselnder Heiß- und Kaltbetrieb sind zulässig. Die relative Molekularmasse von Polytetrafluorethylen ist relativ groß und reicht von Hunderttausenden bis über 10 Millionen, im Allgemeinen Millionen (der Polymerisationsgrad liegt in der Größenordnung von 104, während er bei Polyethylen nur bei 103 liegt). Die allgemeine Kristallinität beträgt 90-95 % und die Schmelztemperatur beträgt 327-342 Grad. Die CF2-Einheiten im Polytetrafluorethylen-Molekül sind zickzackförmig angeordnet. Da der Radius der Fluoratome etwas größer ist als der von Wasserstoff, können die benachbarten CF2-Einheiten nicht vollständig trans-kreuzweise ausgerichtet werden, sondern bilden eine spiralförmig gedrehte Kette, und die Fluoratome bedecken fast die Oberfläche der gesamten Polymerkette. Diese Molekularstruktur erklärt die verschiedenen Eigenschaften von Polytetrafluorethylen. Bei einer Temperatur unter 19 Grad bildet sich eine 13/6-Spirale, bei 19 Grad findet ein Phasenübergang statt und das Molekül entwindet sich leicht und bildet eine 15/7-Spirale. Obwohl das Aufbrechen von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und Kohlenstoff-Fluor-Bindungen in Perfluorkohlenstoffverbindungen die Aufnahme von 346,94 bzw. 484,88 kJ/mol Energie erfordert, erfordert die Depolymerisation von Polytetrafluorethylen zur Erzeugung von 1 mol Tetrafluorethylen nur 171,38 kJ Energie. Daher wird Polytetrafluorethylen beim Cracken bei hohen Temperaturen hauptsächlich zu Tetrafluorethylen depolymerisiert. Die Gewichtsverlustrate (%) von Polytetrafluorethylen bei 260, 370 und 420 Grad beträgt 1×10-4, 4×10-3 bzw. 9×10-2 pro Stunde. Man sieht, dass Polytetrafluorethylen bei 260 Grad lange Zeit verwendet werden kann. Da beim Cracken bei hohen Temperaturen auch hochgiftige Nebenprodukte wie Fluorphosgen und Perfluorisobutylen entstehen, muss besonderes Augenmerk auf die Sicherheit gelegt und der Kontakt von Polytetrafluorethylen mit offenen Flammen verhindert werden. Mechanische Eigenschaften Der Reibungskoeffizient ist äußerst gering, nur 1/5 des von Polyethylen, was ein wichtiges Merkmal der Perfluorkohlenstoffoberfläche ist. Und da die intermolekulare Kraft zwischen den Fluor-Kohlenstoff-Ketten äußerst gering ist, ist Polytetrafluorethylen nicht klebrig. Es schmilzt nicht bei einer Temperatur von 250 Grad und wird auch bei ultraniedrigen Temperaturen von -260 Grad nicht spröde. Polytetrafluorethylen ist extrem glatt, selbst Eis kann damit nicht mithalten; es verfügt über besonders gute Isoliereigenschaften und ein dünner Film so dick wie eine Zeitung reicht aus, um 1500 V Hochspannung standzuhalten. Polytetrafluorethylen behält in einem weiten Temperaturbereich von -196 bis 260 Grad hervorragende mechanische Eigenschaften. Eine der Eigenschaften von Perfluorkohlenstoffpolymeren besteht darin, dass sie bei niedrigen Temperaturen nicht spröde werden. Chemische Korrosionsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit Polytetrafluorethylen wird durch fast keine chemischen Reagenzien außer geschmolzenen Alkalimetallen korrodiert. Beim Kochen in konzentrierter Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure oder sogar in Königswasser bleiben beispielsweise sein Gewicht und seine Eigenschaften unverändert und es ist in allen Lösungsmitteln nahezu unlöslich. Über 300 Grad ist es in allen Alkanen nur geringfügig löslich (etwa 0,1 g/100 g). Polytetrafluorethylen nimmt keine Feuchtigkeit auf, ist nicht entflammbar und äußerst beständig gegenüber Sauerstoff und UV-Strahlen, sodass es eine hervorragende Witterungsbeständigkeit aufweist. Elektrische Eigenschaften Polytetrafluorethylen hat in einem weiten Frequenzbereich eine sehr niedrige Dielektrizitätskonstante und einen sehr niedrigen Dielektrizitätsverlust sowie eine hohe Durchschlagsspannung, Volumenwiderstand und Lichtbogenfestigkeit. Strahlungsbeständigkeit Polytetrafluorethylen hat eine geringe Strahlungsbeständigkeit (104 Rad) und zersetzt sich bei Einwirkung energiereicher Strahlung, wodurch die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Polymers deutlich reduziert werden. Polymerisation Polytetrafluorethylen wird durch radikalische Polymerisation von Tetrafluorethylen hergestellt. Die industrielle Polymerisationsreaktion wird unter Rühren in Gegenwart einer großen Menge Wasser durchgeführt, um die Reaktionswärme abzuleiten und die Temperaturkontrolle zu erleichtern. Die Polymerisation wird üblicherweise bei 40-80 Grad und 3-26 kgf/cm2 Druck durchgeführt. Als Initiatoren können anorganisches Persulfat und organisches Peroxid oder ein Redox-Initiierungssystem verwendet werden. Jedes Mol Tetrafluorethylen setzt während der Polymerisation 171,38 kJ Wärme frei. Die Dispersionspolymerisation erfordert die Zugabe von perfluorierten Tensiden wie Perfluoroctansäure oder deren Salzen. Anwendung Polytetrafluorethylen kann durch Kompression oder Extrusion verarbeitet werden; es kann auch zu einer wässrigen Dispersion für Beschichtungen, Imprägnierungen oder Fasern verarbeitet werden. Polytetrafluorethylen wird häufig in der Atomenergie-, Luft- und Raumfahrt-, Elektronik-, Elektro-, Chemie-, Maschinen-, Instrumenten-, Messgeräte-, Bau-, Textil- und Nahrungsmittelindustrie und anderen Branchen als korrosionsbeständiges und hoch- und niedrigtemperaturbeständiges Material, Isoliermaterial, Antihaftbeschichtung usw. verwendet. Chemische Eigenschaften Alterungsbeständigkeit: Strahlungsbeständigkeit und geringe Durchlässigkeit: Bei langfristiger Einwirkung der Atmosphäre bleiben Oberfläche und Leistung unverändert. Nichtentflammbarkeit: begrenzter Sauerstoffindex unter 90. Säure- und Laugenbeständigkeit: unlöslich in starken Säuren, starken Laugen und organischen Lösungsmitteln. Oxidationsbeständigkeit: widersteht Korrosion durch starke Oxidationsmittel. Säure und Alkalität: neutral. Physikalische Eigenschaften: Die mechanischen Eigenschaften von Polytetrafluorethylen sind relativ weich. Es hat eine sehr niedrige Oberflächenenergie. Polytetrafluorethylen (F4, PTFE) weist eine Reihe hervorragender Eigenschaften auf: Hochtemperaturbeständigkeit – Langzeitgebrauchstemperatur 200–260 Grad, Niedertemperaturbeständigkeit – bei -100 Grad noch weich; Korrosionsbeständigkeit – beständig gegen Königswasser und alle organischen Lösungsmittel; Witterungsbeständigkeit – beste Alterungsbeständigkeit unter Kunststoffen; hohe Schmierfähigkeit – hat den niedrigsten Reibungskoeffizienten unter Kunststoffen (0,04); nicht klebrig – hat die geringste Oberflächenspannung unter festen Materialien und haftet an keinen Substanzen; ungiftig – ist physiologisch inert; ausgezeichnete elektrische Eigenschaften, ein ideales Isoliermaterial der Klasse C. Polytetrafluorethylen-Werkstoffe werden häufig in wichtigen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Landesverteidigung, Militärindustrie, Atomenergie, Erdöl, Radio, Elektromaschinen und der chemischen Industrie. Produkte: Stäbe, Rohre, Platten und Wendeplatten aus Polytetrafluorethylen. Polytetrafluorethylen ist ein Polymer aus Tetrafluorethylen. Die englische Abkürzung ist PTFE. Die Strukturformel lautet. Es wurde in den späten 30er-Jahren entdeckt und in den 40er-Jahren industriell produziert. Eigenschaften Die relative Molekülmasse von Polytetrafluorethylen ist relativ groß und reicht von Hunderttausenden bis über 10 Millionen, im Allgemeinen sind es Millionen (der Polymerisationsgrad liegt in der Größenordnung von 104, während er bei Polyethylen lediglich 103 beträgt). Die allgemeine Kristallinität beträgt 90-95 % und die Schmelztemperatur beträgt 327-342 Grad. Die CF2-Einheiten im Polytetrafluorethylen-Molekül sind zickzackförmig angeordnet. Da der Radius der Fluoratome etwas größer ist als der von Wasserstoff, können die benachbarten CF2-Einheiten nicht vollständig trans-kreuzorientiert sein, sondern bilden eine helikal gedrehte Kette, und die Fluoratome bedecken fast die Oberfläche der gesamten Polymerkette. Diese Molekülstruktur erklärt die verschiedenen Eigenschaften von Polytetrafluorethylen. Bei Temperaturen unter 19 Grad bildet sich eine 13/6-Helix, bei 19 Grad tritt ein Phasenübergang auf und das Molekül löst sich leicht auf und bildet eine 15/7-Helix. Obwohl das Aufbrechen von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen und Kohlenstoff-Fluor-Bindungen in Perfluorkohlenstoffverbindungen die Aufnahme von 346,94 bzw. 484,88 kJ/mol Energie erfordert, erfordert die Depolymerisation von Polytetrafluorethylen zur Erzeugung von 1 mol Tetrafluorethylen nur 171,38 kJ Energie. Daher wird Polytetrafluorethylen beim Cracken bei hohen Temperaturen hauptsächlich zu Tetrafluorethylen depolymerisiert. Die Gewichtsverlustrate (%) von Polytetrafluorethylen bei 260, 370 und 420 Grad beträgt 1×10-4, 4×10-3 bzw. 9×10-2 pro Stunde. Man sieht, dass Polytetrafluorethylen bei 260 Grad lange Zeit verwendet werden kann. Da beim Cracken bei hohen Temperaturen auch hochgiftige Nebenprodukte wie Fluorphosgen und Perfluorisobutylen entstehen, muss besonderes Augenmerk auf die Sicherheit gelegt und der Kontakt von Polytetrafluorethylen mit offenen Flammen verhindert werden. Mechanische Eigenschaften Sein Reibungskoeffizient ist extrem niedrig, nur 1/5 des von Polyethylen, was ein wichtiges Merkmal der Perfluorkohlenstoffoberfläche ist. Da die intermolekulare Kraft zwischen den Fluor-Kohlenstoff-Ketten extrem niedrig ist, ist Polytetrafluorethylen nicht klebrig. Polytetrafluorethylen behält in einem weiten Temperaturbereich von -196 bis 260 Grad ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Eine der Eigenschaften von Perfluorkohlenstoffpolymeren besteht darin, dass sie bei niedrigen Temperaturen nicht spröde werden. Chemische Korrosionsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit Polytetrafluorethylen wird durch fast keine chemischen Reagenzien außer geschmolzenen Alkalimetallen korrodiert. Beim Kochen in konzentrierter Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure oder sogar in Königswasser bleiben beispielsweise sein Gewicht und seine Eigenschaften unverändert und es ist in allen Lösungsmitteln nahezu unlöslich. Es ist in allen Alkanen über 300 Grad nur geringfügig löslich (etwa 0,1 g/100 g). Polytetrafluorethylen nimmt keine Feuchtigkeit auf, ist nicht entflammbar und äußerst beständig gegenüber Sauerstoff und Ultraviolettstrahlen, sodass es hervorragend witterungsbeständig ist. Elektrische Eigenschaften Polytetrafluorethylen hat eine sehr niedrige Dielektrizitätskonstante und einen sehr niedrigen Dielektrizitätsverlust in einem weiten Frequenzbereich und hat eine hohe Durchschlagspannung, Volumenwiderstand und Lichtbogenfestigkeit. Strahlungsbeständigkeit Polytetrafluorethylen hat eine geringe Strahlungsbeständigkeit (104 Rad) und zersetzt sich bei Einwirkung energiereicher Strahlung, wodurch die elektrischen und mechanischen Eigenschaften des Polymers deutlich reduziert werden. Polymerisation Polytetrafluorethylen wird durch radikalische Polymerisation von Tetrafluorethylen hergestellt. Die industrielle Polymerisationsreaktion wird unter Rühren in Gegenwart einer großen Menge Wasser durchgeführt, um die Reaktionswärme abzuleiten und die Temperaturkontrolle zu erleichtern. Die Polymerisation wird üblicherweise bei 40-80 Grad und 3-26 kgf/cm2 Druck durchgeführt. Anorganisches Persulfat und organisches Peroxid oder ein Redox-Initiierungssystem können als Initiatoren verwendet werden. Jedes Mol Tetrafluorethylen setzt während der Polymerisation 171,38 kJ Wärme frei. Bei der Dispersionspolymerisation müssen Perfluortenside wie Perfluoroctansäure oder deren Salze zugegeben werden. Ausdehnungskoeffizient (25-250 Grad) 10-12×10-5/Grad Zusammenfassung der Formgebungsverfahren für Polytetrafluorethylen-Produkte 1. Formgebungsverfahren 2. Schubverfahren 3. Beutelverfahren 4. Sprühverfahren 5. Flechtverfahren 6. Wickelverfahren 7. Rollverfahren 8. Extrusionsverfahren 9. Klebeverfahren 10. Schweißverfahren 11. Wärmefixierungsverfahren 12. Bearbeitungsverfahren Anwendung von Polytetrafluorethylen Polytetrafluorethylen kann durch Kompression oder Extrusion geformt werden; es kann auch zu einer wässrigen Dispersion zum Beschichten, Imprägnieren oder zur Faserherstellung verarbeitet werden. Polytetrafluorethylen wird häufig als hoch- und niedrigtemperaturbeständiges, korrosionsbeständiges Material, Isoliermaterial, Antihaftbeschichtung usw. in der Atomenergie, Landesverteidigung, Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Elektrik, Chemie, Maschinenbau, Instrumenten, Messgeräten, Bauwesen, Textil, Metalloberflächenbehandlung, Pharmazie, Medizin, Textil, Lebensmittel, Metallurgie und Schmelzindustrie verwendet, was es zu einem unersetzlichen Produkt macht. Polytetrafluorethylen hat hervorragende und ausgezeichnete Gesamteigenschaften, ist hochtemperaturbeständig, korrosionsbeständig, antihaftbeschichtet, selbstschmierend, hat ausgezeichnete dielektrische Eigenschaften und einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten. Als technischer Kunststoff kann es zu Polytetrafluorethylenrohren, -stäben, -streifen, -platten, -folien usw. verarbeitet werden. Es wird im Allgemeinen in korrosionsbeständigen Rohren, Behältern, Pumpen, Ventilen, Radaren, Hochfrequenz-Kommunikationsgeräten, Funkgeräten usw. mit hohen Leistungsanforderungen verwendet. Durch Zugabe eines Füllstoffs, der der Sintertemperatur von PTFE standhält, können die mechanischen Eigenschaften von PTFE erheblich verbessert werden. Gleichzeitig bleiben andere ausgezeichnete Eigenschaften von PTFE erhalten. Die Füllungsarten umfassen Glasfaser, Metall, metallisierte Oxide, Graphit, Molybdändisulfid, Kohlefaser, Polyimid, EKONOL usw. und die Verschleißfestigkeit und der PV-Grenzwert können um das 1000-fache erhöht werden. PTFE-Rohre werden durch Kolbenextrusion aus suspensionspolymerisiertem PTFE-Harz hergestellt. Unter den bekannten Kunststoffen hat PTFE die beste chemische Korrosionsbeständigkeit und die besten dielektrischen Eigenschaften. PTFE-Geflechtpackungen sind ein gutes dynamisches Dichtungsmaterial. Sie werden aus Streifen expandierter PTFE-Geflechtpackungen sind ein gutes dynamisches Dichtungsmaterial. Sie werden aus Streifen expandierter PTFE-Geflechtpackungen gewebt. Sie haben hervorragende Eigenschaften wie niedrigen Reibungskoeffizienten, Verschleißfestigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit, gute Abdichtung, keine Hydrolyse und kein Aushärten. Sie werden als Dichtungs-, Versiegelungs- und Schmiermaterial in unterschiedlichen Medien sowie als elektrisches Isolierteil bei unterschiedlichen Frequenzen verwendet. Kondensatordielektrika, Leitungsisolierung, Isolierung elektrischer Instrumente usw. PTFE-Folie eignet sich für Kondensatordielektrika, Isolierschichten spezieller Kabel, Drahtisolierung, Isolierung elektrischer Instrumente und Dichtungsdichtungen und kann auch als Antihaftband, Dichtungsband und zum Entformen verwendet werden. Klassifizierung von Polytetrafluorethylen und seinen gefüllten Produkten: 1. Allgemeine Materialien Verschiedene Stäbe, Rohre, Plattenmembranen, Bänder, Seile, Packungen, Dichtungen. Verwendung von Graphit, Molybdändisulfid, Aluminiumoxid, Glasfaser und Kohlefaser als Füllstoffe zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von reinem Polytetrafluorethylen. 2. Korrosionsschutz 1. Rohre und Zubehör: Rohre aus reinem Polytetrafluorethylen; mit Polytetrafluorethylen ausgekleidete Rohre; glasfaserverstärkte Stahlrohre; Flansche aus Stahlverbundwerkstoff; 2. Auskleidungen von Chemiebehältern: mit Polytetrafluorethylen ausgekleidete Kessel; mit Polytetrafluorethylen ausgekleidete Tanks; mit Polytetrafluorethylen ausgekleidete Türme; 3. Wärmetauscher; 4. Gewellte Expansionsrohre; 5. Hauptkomponenten von Ventilen und Pumpen; 6. Mit Stahldraht verstärkte Volldruckschläuche; 7. Filtermaterialien. Die Polytetrafluorethylenmembran ist ein neues Material mit einer großen Anzahl von Poren, nachdem sie in beide Richtungen gedehnt wurde. Sie kann mit anderen Stoffen kombiniert werden, um rauchfeste Korrosionsschutzfilterbeutel oder gute wasserdichte, atmungsaktive, winddichte und warme Regenbekleidung, Sportbekleidung, Kälteschutzkleidung, spezielle Schutzkleidung und leichte Zelte herzustellen, sowie pharmazeutische Luft, Druckluft, Sterilfiltration verschiedener Lösungsmittel und Filtration hochreiner Gase in der Elektronikindustrie. 3. Dichtungen 1. Statische Dichtungen: Sandwichdichtungen; Sicherheitsgurte; elastische Dichtungsbänder; 2. Dynamische Dichtungen (gewebte Packungen, Ringdichtungen): V-Dichtungen – verwendet für Wellen, Kolbenstangen, Ventile; Innendichtungen von Turbinenpumpen; Dichtungsringe aus Polytetrafluorethylen und Gummiverbundwerkstoffen; Faltenbälge