PTFE е наричан „кралят на пластмасите“.Рой Планк, бащата на флуорорезина, започва да изучава заместителите на фреона в DuPont в Съединените щати през 1936 г. Те събират част от тетрафлуоретилена и го съхраняват в стоманени бутилки, подготвяйки се за следващия експеримент на следващия ден, но когато редуцирният клапан на бутилката беше отворена на следващия ден, нямаше преливане на газ.Мислеха, че изтича, но при претеглянето на цилиндъра установиха, че цилиндърът не е отслабнал.Те отвориха стоманената бутилка и откриха голямо количество бял прах, който беше политетрафлуоретилен (тефлон).
PTFE е наричан „кралят на пластмасите“.Рой Планк, бащата на флуорорезина, започва да изучава заместителите на фреона в DuPont в Съединените щати през 1936 г. Те събират част от тетрафлуоретилена и го съхраняват в стоманени бутилки, подготвяйки се за следващия експеримент на следващия ден, но когато редуцирният клапан на бутилката беше отворена на следващия ден, нямаше преливане на газ.Мислеха, че изтича, но при претеглянето на цилиндъра установиха, че цилиндърът не е отслабнал.Те отвориха стоманената бутилка и откриха голямо количество бял прах, който беше политетрафлуоретилен (тефлон).
Характеристики и свойства:
Механичните свойства на PTFE са относително меки.PTFE има серия от отлични експлоатационни свойства:
- Устойчивост на висока температура:дългосрочна употреба температура от 200 ~ 260 градуса;
- Устойчивост на ниска температура:все още мек при -100 градуса;
- Устойчивост на корозия:устойчивост на царска вода и всички органични разтворители;
- Устойчивост на атмосферни влияния:оптимален живот на стареене в пластмаса;
- Високо смазване:минимален коефициент на триене (0,04) в пластмаси;
- Невискозен:минимално повърхностно напрежение в твърди материали без прилепване на каквото и да е вещество;
- Нетоксичен:с физиологична инерция и отлични електрически свойства, той е идеален изолационен материал от C-класа, дебелият слой на вестника може да блокира високото напрежение от 1500V.По-гладка е от лед.
Коефициентът на триене на PTFE е много малък, само 1/5 от този на полиетилена, което е важна характеристика на перфлуоровъглеродната повърхност.И тъй като междумолекулната сила на веригата флуор-въглерод е изключително ниска, PTFE не е вискозен.PTFE поддържа отлични механични свойства в широк температурен диапазон от -196 до 260 ° C. Една от характеристиките на перфлуоровъглеродните полимери е, че те не са крехки при ниски температури.PTFE има висока плътност от 2,14-2,20 g / cm3, с почти никаква абсорбция на вода, а равновесната степен на абсорбция на вода е по-малка от 0,01%.PTFE е типичен мек и слаб полимер.Взаимната гравитационна сила между макромолекулите е малка, а твърдостта, твърдостта и якостта са малки.Той ще се деформира при продължително натоварване.
Преглед на технологията
Суспензионна полимеризация:в полимеризационния котел, вода, използвана като среда, амониев персулфат, използван като инициатор, и разредена солна киселина, използвана като активатор, тетрафлуоретиленът се полимеризира при налягане от 0,5-2 MPa и 40-45 ℃, за да се получат бели частици и да получаване на прахообразен политетрафлуоретилен с различни размери на частиците след каша, смилане и сушене.
Дисперсионна полимеризация:Добавят се малко количество дисперсант (амониев перфлуорооктаноат) и стабилизатор (флуоровъглеродно съединение), за да се инициира полимеризация с редокс катализатор.Полимеризацията се разделя на високо налягане и ниско налягане.Високото налягане е 2 MPa и 25 ℃, а ниското налягане е 0,6-0,7 MPa и 0-38 ℃.Разтворът за полимеризация на политетрафлуоретилен се генерира чрез дисперсионна полимеризация и дисперсионна смола се получава чрез коагулация, сушене и пресяване. Чрез дисперсионна полимеризация, под действието на вода без йони и различни помощни вещества, се образува бяла емулсия.Емулсията се изпарява и концентрира през концентриращ котел, за да се образува концентрирана течност, тоест диспергирана емулсия.
Дисперсионната смола има по-добра обработка и производителност на продукта.Политетрафлуоретиленът е огнеупорен и има слаба течливост.Размерът и формата на частиците му имат важно влияние върху течливостта на стопилката, нейните свойства за обработка и свойствата на продукта.Разликата в качеството на суспендираните смоли и диспергираните смоли се дължи на техния размер на частиците, разпределение на размера на частиците и морфология на частиците.Първият има милиметров размер на частиците, докато вторият има субмикронен размер (250-350 nm). Суспензираните смоли могат да бъдат формовани и обработени, но не могат да бъдат екструдирани под формата на паста, докато диспергираните смоли могат да се използват за екструдиране на паста.Молекулното тегло и кристалността на PTFE диспергиращите смоли обикновено са по-високи от тези на суспендираните смоли, с кристалност до 96-98%, а животът на умора при огъване е 2300 пъти по-дълъг от този на суспендираните смоли.
Размерът на частиците на диспергираната смола, получена чрез емулсионна полимеризация, е малък, разпределението на размера на частиците е разумно и морфологията на частиците е контролируема, следователно с добра производителност на обработка и производителност на продукта.
Понастоящем около две трети от PTFE смолите се произвеждат чрез метод на суспензия и една трета чрез метод на дисперсия.
През 2019 г. има общо 12 местни компании за производство на PTFE с общ капацитет от около 140 000 тона / година, което представлява повече от 40% от световния производствен капацитет.Все пак трябва да се отбележи, че производственият капацитет на Китай за PTFE е основно продукти от среден и нисък клас за леене под налягане.
Производственият капацитет на PTFE в Китай е относително концентриран.Шестте водещи компании в индустрията представляват около 83% от общия производствен капацитет.Лидерът в индустрията, Dongyue Group, заема близо една трета от пазарния дял.
През 2019 г. се изчислява, че вътрешното производство на PTFE е около 90 000 тона, главно в продукти от среден и нисък клас за леене под налягане, а степента на локализация на PTFE смола от висок клас е много ниска, което е силно зависимо от вноса. нетен износител на PTFE.През 2004 г. обемът на износа на Китай от PTFE надхвърли обема на вноса и капацитетът му се разшири значително от 2010 г. до 2012 г., а обемът на износа се увеличава всяка година.През 2010 г. обемът на износа на PTFE в Китай надхвърли 20 000 тона за първи път и остава около 20 000 тона / година досега. Обемът на вноса поддържа стабилен мащаб от 5000-6000 тона, от които 70-80% от внесения PTFE е висок - продукти с модифицирана производителност, за да отговорят на нуждите на индустриите надолу по веригата за продукти от висок клас PTFE.Понастоящем висококачественият PTFE в Китай се доставя главно от чуждестранни компании катоDaikinв Япония ,DuPontв САЩ.
Основни приложения на 5G
С непрекъснатото развитие на комуникационната технология 5G, търсенето на съответните високочестотни и нискодиелектрични материали също се увеличава. Флуорните материали имат отлична изолация и не се смущават лесно от високочестотни радиовълни.Флуорополимерите имат добри ниски диелектрични свойства и ниски коефициенти на загуба при високочестотни условия.Те могат да осигурят свръхвисоки честоти и висока скорост за центрове за данни, кули за предаване на сигнали и лично електронно оборудване.Следователно, с ускоряването на 5G, пазарното търсене на високоефективни флуорополимери също се увеличава.
Основните приложения са 5G комуникационни високоскоростни кабели, полупроводници, печатни платки и антенни компоненти.
Високочестотен и високоскоростен кабел
Тефлоновата смола подобрява електрическите характеристики на кабелните изолационни компоненти и обвивки и им осигурява несравнима пожарна безопасност.Тези характеристики са от голямо значение за системите за окабеляване (като високоскоростен кабел) за локални мрежи (LAN), центрове за данни и други високопроизводителни телекомуникационни приложения.Следователно флуорополимерите ще бъдат използвани във високочестотни предавателни линии с множество функции, големи обеми на предаване на данни и висока разделителна способност.
Производство на полупроводници
5G влияе върху развитието на полупроводниковата индустрия и променя нуждите на индустрията.PTFE полимерите също играят важна роля в процесите на производство на полупроводници.
PCB и компоненти на антената
В ерата на 5G печатните платки (PCB) ще бъдат силно зависими от високоефективни флуорополимерни материали, които могат да подобрят качеството на 5G предаването.PTFE се използва за предварително импрегнирани компоненти в печатни платки и антенни системи за постигане на високочестотни връзки.
Време на публикуване: 26 февруари 2019 г