تاریخچه پلی تترا فلئورو اتیلن یا تفلون ( PTFE )

 

این پلیمر در سال 1938 به طور تصادفی توسط plunkett کشف شد. در حالی که وی در حال تلاش کردن برای ساختن و تولید یک خنک کننده ی CFC  بود. این پلیمر در دستگاه فشار آزمایشگاه پلانکت پلیمرسازی شد (در این واکنش آهن جداره ی ظرف به عنوان کاتالیزور عمل کرد).در سال 1941 این پلیمر ثبت شد و سه سال بعد با نام تجاری تفلونثبت گردید.

انواع تفلون PTFE پلی تترا فلئورو کربن

انواع تفلون PTFE پلی تترا فلئورو کربن

پلی تترا فلئورو اتیلن یا تفلون PTFE چیست ؟ ترکیبات شیمیایی و ساختار مولکولیپلی تترا فلئورو اتیلن (تفلون) 

پلی تترا فلوئورو اتیلن یا تفلون PTFE چیست یک ماده ی پلیمری (بسپاری) است که توسط شرکت DuPont ساخته شده است. این ماده ی پلیمری از ضریب اصطکاک پایینی برخوردار است (استفاده در ظروف نچسب). پلی تترا فلوئورو اتیلن بیشتر با نام تجاری تفلون در جهان شناخته شده است.   از آنجاییکه این پلیمر (تفلون) به ندرت توسط بدن انسان دفع می شود در پزشکی کاربرد دارد و می توانیم از آن در ساخت اعضای مصنوعی بدن انسان استفاده کنیم. این پلیمر (تفلون) وزنی سبک با ساختار محکمی دارد. دارای خاصیت شیمیایی خنثی یا بی اثر با اکثر مواد شیمیایی صنعتی است. پلی تترا فلوئورو اتیلن PTFE دارای رنج گسترده ی حرارتی از 260- الی 260 درجه ی سانتیگراد است.تفلون مقاومت بسیار خوبی در برابر نفوذ دارد.  پلی تترا فلوئورو اتیلن دارای مشخصه ی دی الکتریک عالی و غیر سمی است. از قابلیت های تفلون ترکیب با افزودنی ها جهت افزایش سختی و دوام است.

انواع تفلون های تقویت شده عبارتند از:

  • تفلون خالص
  • تفلون گلاس
  • تفلون برنز
  • تفلون کربن
  • تفلون گرافیت

 

پلی تترا فلوئورو اتیلن PTFE در ساخت کلیه ی قطعات صنایع پتروشیمی که در تماس با اسیدها و بازهای قوی هستند کاربرد دارد. تفلون PTFE را می توان به عنوان آب بندها و گازبندهای مختلف استفاده کرد همچنین به دلیل مقاومت حرارتی بالا در فیلترها و سایر قطعاتی که نیاز به تحمل حرارتی بالا دارند استفاده می شود. PTFE (تفلون) یک نوعپلیمر وینیلی است که بر خلاف رفتارش ساختاری شبیه به پلی اتیلن PE دارد.

پلی تترا فلوئورو اتیلن PTFE از زنجیره ی اصلی کربن که به هر کربن آن دو اتم فلوئور متصل شده است تشکیل می شود.ساختار پلی تترا فلوئورو اتیلن –[CF2-CF2]n– می‌باشد اما برای درک بهتر آن از تصویر شماتیک زیر استفاده می کنیم.

ساختار مولکولی تفلون

ساختار مولکولی تفلون

انواع پلی تترا فلوئورو اتیلن (تفلون)

 

ویژگیهای پلی تترا فلوئورو اتیلن (تفلون)

تفلون از جمله پلاستیک های گرمانرم است که اغلب به عنوان پوشش سطحی نچسب استفاده می شود.

پلی تترا فلوئورو اتیلن خواص خاصی از جمله دمای کاری گسترده، خاصیت خودروانکاری و مقاومت شیمیایی خیلی خوب استفاده ی گسترده ای در صنعت دارد. تفلون نام های دیگری نیز از جمله آلگوفلون (Algoflon)، اریفلون (Eriflon)، فلوئن (Fluen)، هالون (Halon)، هاستافلون (Hostaflon) دارد. تفلون در هیچ حلالی حل نمی شود و دمای ذوب آن در حدود 335 درجه ی سانتیگراد است. از طرف دیگر تفلون خواص خود را در دماهای بسیار پایین نیز حفظ می نماید از این رو در صنایع مهمی از جمله هوا فضا و صنایعی که نیاز به کار در دمای پایین دارند مانند آب بندی مخازن نیتروژن مایع در دمای 196- درجه و هیدروژن مایع 253-  کاربرد های فراوانی دارد. یکی از علل مورد توجه قرار گرفتن تفلون اصطکاک پایین آن است. PTFE مقاومت بسیار خوبی در برابر اشعه ی UV دارد و به مرور زمان خواص خود را از دست نمی دهد. تفلون نسبت به رطوبت هوا حساسیتی ندارد و دارای مقاومت الکتریکی بالایی است. حتی در دماهای کم تفلون دارای خواص ضربه پذیری خوبی است و مقاومت خوبی در برابر ضربه دارد.

مزایای پلی تترا فلوئورو اتیلن (تفلون)

از ویژگی های کلی پلی تترا فلوئورو اتیلن، می توان موارد ذیل را برشمرد:

  • مقاومت شیمیایی بالا؛
  • اصطکاک پایین؛
  • خاصیت نچسب بودن؛
  • مقاومت به اشعه ی UV؛
  • عدم حساسیت به رطوبت؛
  • مقاومت دی الکتریک بالا؛
  • مقاومت در مقابل ضربه؛

معایب پلی تترا فلوئورو اتیلن

گاز حاصل از سوختن تفلون در دمای بالاتر از 400 درجه ی سانتیگراد بسیار سمی و خطرناک می باشد؛ تفلون دارای استحکام مکانیکی پایینی است و حتی در دماهای بالا فرآیند پذیری مشکلی دارد، PTFE وزن مخصوص بالایی دارد (2.3 برابر پلی اتیلن) که باعث افزایش قیمت این پلیمر شده است.

کاربرد پلی تترا فلوئورو اتیلن (تفلون)

ساخت کلیه ی قطعات صنایع پتروشیمی که در تماس با اسیدها و بازهای قوی هستند، انواع آب بندها، گازبندها، فیلترها و سایر قطعات ک نیاز به تحمل حرارتی بالایی دارند، نشیمنگاه سوپاپ، یاطاقان، نوارهای گاید.

مشخصات فنی  پلی تترا فلوئورو اتیلن

مشخصات واحد روش آزمایش مقدار
مشخصات عمومی

دانسیته

جذب آب

در دمای 23درجه و 50% RH

آتش پذیری

  

g/cm3

 

%

 

  

 

DIN EN ISO 1183-1 DIN EN ISO 62 ISO 1210(UL94)

  

2.18

0.05≥
مشخصات مکانیکی

کشش درنقطه تسلیم

کشش در نقطه شکست

مدول الاستیسیته کششی

مقاومت به ضربه ناچ دار

سختی فرو رفتگی کروی

سختی_شور

  

MPa

%

MPa

Kj/m2

N/mm2

Skala D

  

DIN EN ISO 527 DIN EN ISO 527 DIN EN ISO 527 ISO 179/1Ea/PENDEL 1J DIN EN ISO 2039-1 DIN 53505

  

25

–

700

–

-/30

–
مشخصات حرارتی

دمای ذوب

هدایت حرارتی

ظرفیت گرمایی ویژه

ضریب انبساطی خطی

سرویس حرارتی بلند مدت

سرویس حرارتی کوتاه مدت

انحراف دمایی

  

ºC

W/(mk)

Kj/(kgK)

10-5     K-1

ºC

ºC

ºC

  

ISO 11357

 

DIN 52612 DIN 52612 Average betw 20-60 0C

DIN EN ISO 75

  

–

0.25

–

1.2_2

280

300

55 to 121
مشخصات الکتریکی

ثابت دی الکتریک

فاکتور اتالف الکتریکی

مقاومت ولیوم

مقاومت سطح

مقاومت دی الکتریک

  

 

Ohm cm

Ohm

 

kV/mm

  

IEC60250

IEC 60250

IEC 60093

IEC 60093

IEC 60243

  

48

0.000

≥1013

≥1013

2.1