PTFE chámase "o rei dos plásticos".Roy Planck, o pai da fluororesina, comezou a estudar os substitutos do freón en DuPont, nos Estados Unidos, en 1936. Recolleron parte do tetrafluoroetileno e almacenárono en botellas de aceiro, preparándose para o seguinte experimento do día seguinte, Pero cando a válvula reductora de presión da bombona foi aberta ao día seguinte, non houbo desbordamento de gas.Pensaron que goteaba, pero ao pesar o cilindro comprobaron que a bombona non adelgazaba.Abriron con serra a botella de aceiro e atoparon unha gran cantidade de po branco, que era politetrafluoroetileno (teflón).
PTFE chámase "o rei dos plásticos".Roy Planck, o pai da fluororesina, comezou a estudar os substitutos do freón en DuPont, nos Estados Unidos, en 1936. Recolleron parte do tetrafluoroetileno e almacenárono en botellas de aceiro, preparándose para o seguinte experimento do día seguinte, Pero cando a válvula reductora de presión da bombona foi aberta ao día seguinte, non houbo desbordamento de gas.Pensaron que goteaba, pero ao pesar o cilindro comprobaron que a bombona non adelgazaba.Abriron con serra a botella de aceiro e atoparon unha gran cantidade de po branco, que era politetrafluoroetileno (teflón).
Características e propiedades:
As propiedades mecánicas do PTFE son relativamente suaves.O PTFE ten unha serie de excelentes propiedades de rendemento:
- Resistencia a altas temperaturas:temperatura de uso a longo prazo de 200 ~ 260 graos;
- Resistencia á baixa temperatura:aínda suave a -100 graos;
- Resistencia á corrosión:resistencia á auga rexia e a todos os disolventes orgánicos;
- Resistencia á intemperie:vida óptima de envellecemento en plástico;
- Alta lubricación:coeficiente mínimo de rozamento (0,04) en plásticos;
- Non viscoso:tensión superficial mínima en materiais sólidos sen adherir ningunha substancia;
- Non tóxico:con inercia fisiolóxica e excelentes propiedades eléctricas, é un material de illamento ideal de Clase C, a capa grosa de xornal pode bloquear a alta tensión de 1500V.É máis suave que o xeo.
O coeficiente de fricción do PTFE é moi pequeno, só 1/5 do do polietileno, que é unha característica importante da superficie de perfluorocarbono.E debido a que a forza intermolecular da cadea flúor-carbono é moi baixa, o PTFE non é viscoso.O PTFE mantén excelentes propiedades mecánicas nun amplo rango de temperaturas de -196 a 260 ° C. Unha das características dos polímeros de perfluorocarbono é que non son fráxiles a baixas temperaturas.PTFE ten unha alta densidade de 2,14-2,20 g / cm3, case sen absorción de auga, e a taxa de absorción de auga de equilibrio é inferior ao 0,01%.PTFE é un típico polímero brando e débil.A forza gravitatoria mutua entre as macromoléculas é pequena e a rixidez, dureza e forza son pequenas.Deformarase baixo estrés a longo prazo.
Visión xeral da tecnoloxía
Polimerización en suspensión:na caldera de polimerización, a auga usada como medio, o persulfato de amonio usado como iniciador e o ácido clorhídrico diluído usado como activador, o tetrafluoroetileno polimerízase a unha presión de 0,5-2 MPa e 40-45 ℃ para obter partículas brancas e para obter politetrafluoroetileno en po con diferentes tamaños de partículas despois de triturar, moer e secar.
Polimerización por dispersión:Engádese unha pequena cantidade de dispersante (perfluorooctanoato de amonio) e estabilizador (composto de fluorocarbono) para iniciar a polimerización cun catalizador redox.A polimerización divídese en alta presión e baixa presión.A alta presión é de 2 MPa e 25 ℃, e a baixa presión é de 0,6-0,7 MPa e 0-38 ℃.Por polimerización en dispersión xérase unha solución de polimerización de politetrafluoroetileno e obtense unha resina de dispersión por coagulación, secado e cribado.A través da polimerización en dispersión, baixo a acción de auga sen ións e varios auxiliares, fórmase unha emulsión branca.A emulsión evaporase e concéntrase a través dun caldeiro de concentración para formar un líquido concentrado, é dicir, unha emulsión dispersa.
A resina de dispersión ten un mellor rendemento de procesamento e rendemento do produto.O politetrafluoroetileno é refractario e ten pouca fluidez.O seu tamaño e forma de partícula teñen unha influencia importante na fluidez do fundido, as súas propiedades de procesamento e as propiedades do produto.A diferenza na calidade das resinas en suspensión e as resinas dispersas débese ao seu tamaño de partícula, distribución de tamaño de partícula e morfoloxía das partículas.O primeiro ten un tamaño de partícula milimétrica, mentres que o segundo ten un tamaño submicrónico (250-350 nm). As resinas en suspensión pódense moldear e procesar, pero non se poden extruir en forma de pasta, mentres que as resinas dispersas pódense usar para a extrusión de pasta.O peso molecular e a cristalinidade das resinas dispersantes de PTFE son xeralmente superiores aos das resinas en suspensión, cunha cristalinidade de ata 96-98%, e a vida útil á fatiga por flexión é 2300 veces maior que a das resinas en suspensión.
O tamaño das partículas da resina dispersa producida pola polimerización en emulsión é pequeno, a distribución do tamaño das partículas é razoable e a morfoloxía das partículas é controlable, polo tanto, cun bo rendemento de procesamento e rendemento do produto.
Na actualidade, preto de dous terzos das resinas de PTFE prodúcense polo método de suspensión e un terzo polo método de dispersión.
En 2019, hai un total de 12 empresas nacionais de produción de PTFE cunha capacidade total de preto de 140.000 toneladas/ano, que representan máis do 40% da capacidade de produción mundial.Non obstante, hai que ter en conta que a capacidade de produción de PTFE de China é principalmente produtos de gama media e baixa de calidade de moldaxe por inxección.
A capacidade de produción de PTFE de China está relativamente concentrada.As seis principais empresas do sector representan preto do 83% da capacidade de produción total.O líder da industria, Dongyue Group, ocupa case un terzo da cota de mercado.
En 2019, estímase que a produción nacional de PTFE é dunhas 90.000 toneladas, principalmente en produtos de gama media e baixa de calidade de moldaxe por inxección, e a taxa de localización de resina de PTFE de gama alta é moi baixa, que depende en gran medida das importacións. un exportador neto de PTFE.En 2004, o volume de exportación de PTFE de China superou o volume de importación, e a súa capacidade aumentou significativamente de 2010 a 2012 e o seu volume de exportación aumentou ano tras ano.En 2010, o volume de exportación de PTFE de China superou as 20.000 toneladas por primeira vez e mantense en torno a 20.000 toneladas/ano ata agora. O volume de importación mantivo unha escala estable de 5000-6000 toneladas, das cales o 70-80% do PTFE importado é elevado. -produtos modificados de rendemento para satisfacer as necesidades das industrias posteriores para produtos de PTFE de gama alta.Actualmente, o PTFE de gama alta de China é subministrado principalmente por empresas estranxeiras comoDaikinen Xapón,DuPontnos Estados Unidos.
Principais aplicacións do 5G
Co desenvolvemento continuo da tecnoloxía de comunicación 5G, a demanda dos correspondentes materiais de alta frecuencia e baixo dieléctrico tamén está aumentando. Os materiais de flúor teñen un excelente illamento e non son facilmente interferidos polas ondas de radio de alta frecuencia.Os fluoropolímeros teñen boas propiedades dieléctricas baixas e baixos factores de perda en condicións de alta frecuencia.Poden proporcionar frecuencias ultra-altas e rendemento de alta velocidade para centros de datos, torres de transmisión de sinal e equipos electrónicos persoais.Polo tanto, coa aceleración do 5G, a demanda do mercado de fluoropolímeros de alto rendemento tamén está aumentando.
As principais aplicacións son cables de alta velocidade de comunicación 5G, semicondutores, PCB e compoñentes de antena.
Cable de alta frecuencia e alta velocidade
A resina de teflón mellora o rendemento eléctrico dos compoñentes e revestimentos de illamento de cables e ofrécelles unha seguridade contra incendios inigualable.Estas características son de gran importancia para os sistemas de cableado (como o cable de alta velocidade) para redes de área local (LAN), centros de datos e outras aplicacións de telecomunicacións de alto rendemento.Polo tanto, os fluoropolímeros empregaranse en liñas de transmisión de alta frecuencia con múltiples funcións, grandes volumes de transmisión de datos e alta definición.
Fabricación de semicondutores
5G está afectando o desenvolvemento da industria de semicondutores e cambiando as necesidades da industria.Os polímeros de PTFE tamén xogan un papel importante nos procesos de fabricación de semicondutores.
Compoñentes de PCB e antena
Na era 5G, as placas de circuíto impreso (PCB) dependerán moito de materiais fluoropolímeros de alto rendemento, que poden mellorar a calidade da transmisión 5G.PTFE utilízase para compoñentes preimpregnados en PCB e sistemas de antenas para conseguir conexións de alta frecuencia.
Hora de publicación: 26-feb-2019