Tetrafluoroethylene पहिलो पटक 1933 मा तयार गरिएको थियो। हालको व्यावसायिक संश्लेषण फ्लोरस्पर, सल्फ्यूरिक एसिड र क्लोरोफर्ममा आधारित छ।
PTFE पोलिमर को आधारभूत उत्पादन प्रक्रिया:
PTFE पोलिमर/रालको निर्माण मूलतया दुई चरणहरूमा गरिन्छ।पहिले, TFE मोनोमर सामान्यतया क्याल्सियम फ्लोराइड (फ्लोरोस्पार), सल्फ्यूरिक एसिड र क्लोरोफर्मको संश्लेषणद्वारा निर्मित हुन्छ र पछि TFE को पोलिमराइजेशन PTFE गठन गर्न सावधानीपूर्वक नियन्त्रित अवस्थामा गरिन्छ।स्थिर र बलियो CF बन्डहरूको उपस्थितिको कारण, PTFE अणुमा उत्कृष्ट रासायनिक जडता, उच्च ताप प्रतिरोध र उल्लेखनीय विद्युतीय इन्सुलेशन विशेषताहरू छन्;उत्कृष्ट घर्षण गुणहरूको अतिरिक्त।
TFE को शुद्धीकरण:
पोलिमराइजेशनको लागि शुद्ध मोनोमर आवश्यक छ।यदि अशुद्धताहरू छन् भने यसले अन्तिम उत्पादनलाई असर गर्छ।ग्यासलाई पहिले कुनै पनि हाइड्रोक्लोरिक एसिड हटाउन स्क्रब गरिन्छ र त्यसपछि अन्य अशुद्धताहरू छुट्याउन डिस्टिल गरिन्छ।
TFE को पोलिमराइजेशन:
शुद्ध निरुत्साहित टेट्राफ्लोरोइथिलिनले हिंसाको साथ पोलिमराइज गर्न सक्छ, सुरुमा कोठाको तापक्रमभन्दा कम तापक्रममा पनि।सिल्भर प्लेटेड रिएक्टर, ०.२ भाग अमोनियम पर्सल्फेट, १.५ भाग बोराक्स र १०० भाग पानी, र ९.२ पीएच भएको घोलले क्वार्टर भरिएको।रिएक्टर बन्द थियो;खाली गरियो र मोनोमरका 30 भागहरू भित्र पठाइयो। रिएक्टर 80 डिग्री सेल्सियसमा एक घण्टाको लागि उत्तेजित भयो र चिसो भएपछि पोलिमरको 86% उपज दियो। PTFE व्यावसायिक रूपमा दुई प्रमुख प्रक्रियाहरूद्वारा बनाइन्छ, जसमा एउटा तथाकथित 'ग्रेन्युलर' हुन्छ। बहुलक र दोस्रो धेरै सूक्ष्म कण आकार र कम आणविक वजन को बहुलक को फैलावट को लागी अग्रणी।पछिल्लो उत्पादन गर्ने एउटा विधिमा ०.१°% जलीय डिस्किनिक एसिड पेरोक्साइड समाधानको प्रयोग समावेश थियो।प्रतिक्रियाहरू 90 डिग्री सेल्सियस सम्म तापमानमा गरिन्छ।
अर्को तरिका:
विद्युतीय चापको प्रभाव अन्तर्गत TFE को विघटन। पेरोक्साइड इनिसिएटरहरू जस्तै H2O2 (हाइड्रोजन पेरोक्साइड) र फेरस सल्फेट प्रयोग गरेर इमल्शन विधिद्वारा गरिएको पोलिमराइजेशन।कतिपय अवस्थामा अक्सिजनलाई प्रारम्भिक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
PTFE को संरचना र गुणहरू:
PTFE को रासायनिक संरचना कुनै पनि शाखा बिना C– F2 – C– F2 को रैखिक पोलिमर हो र PTFE को उत्कृष्ट गुणहरू बलियो र स्थिर कार्बन - फ्लोरिन बन्डसँग सम्बन्धित छन्।
Polytetrafluoroethylene एक रेखीय बहुलक हो जुन कुनै पनि महत्त्वपूर्ण मात्रामा शाखाबाट मुक्त हुन्छ।जबकि पोलिथिलिनको अणु क्रिस्टलीय क्षेत्रमा प्लानर zigzag को रूप मा छ यो PTFE को साथ sterically असम्भव छ किनभने fluorine परमाणुहरु हाइड्रोजन भन्दा ठूलो छ।फलस्वरूप, अणुले कार्बन-कार्बन कंकालको वरिपरि घुमाउरोमा कडा रूपमा प्याक गर्ने फ्लोरिन परमाणुहरूसँग घुमाउरो जिग्ज्याग लिन्छ।सर्पिलको पूर्ण मोडमा 19 डिग्री सेल्सियस भन्दा कम 26 कार्बन परमाणुहरू र 30 डिग्री सेल्सियस माथि समावेश हुनेछ त्यहाँ यस तापमानमा 1% भोल्युम परिवर्तन समावेश एक संक्रमण बिन्दु हो।फ्लोरिन परमाणुहरूको कम्प्याक्ट इन्टरलकिङले ठूलो कठोरताको अणुमा डोर्याउँछ र यो यो विशेषता हो जसले उच्च क्रिस्टलीय पिघलने बिन्दु र पोलिमरको थर्मल फारम स्थिरतातर्फ लैजान्छ।
PTFE अणुहरू बीचको अन्तरआणविक आकर्षण धेरै सानो छ, गणना गरिएको घुलनशीलता मापदण्ड 12.6 (MJ/m3) 1/2 बल्कमा पोलिमरमा उच्च कठोरता र तन्य शक्ति हुँदैन जुन प्रायः उच्च नरम बिन्दु भएका पोलिमरहरूसँग सम्बन्धित हुन्छ।कार्बन-फ्लोरिन बन्ड धेरै स्थिर छ।यसबाहेक, जहाँ दुईवटा फ्लोरिन एटमहरू एउटै कार्बन एटममा जोडिएका हुन्छन् त्यहाँ C–F बन्डको दूरी १.४२ A देखि १.३५ A सम्म घटेको हुन्छ। फलस्वरूप बन्डको बल ५०४ kJ/mole सम्म हुन सक्छ।स्थिर C–C बन्ड रहेको एक मात्र अन्य बन्ड भएकोले, PTFE को 327°C को क्रिस्टलीय पग्लने बिन्दुभन्दा माथि तातो हुँदा पनि यसको ताप स्थिरता धेरै उच्च हुन्छ।यसको उच्च क्रिस्टलीयता र विशिष्ट अन्तरक्रियाको असक्षमताको कारण, कोठाको तापक्रममा कुनै विलायकहरू छैनन्।पग्लने बिन्दुमा पुग्ने तापक्रममा केही फ्लोरिनेटेड तरल पदार्थहरू जस्तै प्रति-फ्लोरिनेटेड केरोसिनले पोलिमरलाई विघटन गर्नेछ।
PTFE को गुणहरू बहुलकको प्रकार र प्रशोधन विधिमा निर्भर छन्।बहुलक कण आकार र/वा आणविक वजन मा फरक हुन सक्छ।कणको आकारले प्रशोधनको केस र समाप्त उत्पादनमा शून्यताको मात्रालाई प्रभाव पार्छ जबकि आणविक वजनले क्रिस्टलिनिटीलाई प्रभाव पार्छ र त्यसैले धेरै भौतिक गुणहरू।प्रशोधन प्रविधिहरूले दुवै क्रिस्टलिनिटी र शून्य सामग्रीलाई पनि असर गर्नेछ।
व्यावसायिक पोलिमरहरूको तौल औसत आणविक तौल धेरै उच्च देखिन्छ र 400000 देखि 9000000 दायरामा छन्। ICI रिपोर्ट गर्दछ कि तिनीहरूको सामग्रीको आणविक तौल 500000 देखि 5000000 दायरा र प्रतिशत क्रिस्टलिनिटी 94 ~ भन्दा बढी उत्पादन गरिएको छ।निर्मित भागहरू कम क्रिस्टलीय छन्।समाप्त उत्पादनको क्रिस्टलिनिटीको डिग्री प्रशोधन तापमानबाट चिसोको दरमा निर्भर हुनेछ।ढिलो शीतलनले उच्च क्रिस्टलिनिटीलाई छिटो चिसोले विपरीत प्रभाव दिनेछ।कम आणविक वजन सामग्री पनि अधिक क्रिस्टलीय हुनेछ।
यो अवलोकन गरिएको छ कि फैलावट पोलिमर, जुन सूक्ष्म कण आकार र कम आणविक वजनको छ, उत्पादनहरूलाई फ्लेक्सिङको लागि ठूलो सुधारिएको प्रतिरोध र स्पष्ट रूपमा उच्च तन्य शक्ति प्रदान गर्दछ।यी सुधारहरू प्रशोधनको क्रममा पोलिमरको द्रव्यमानमा फाइबर-जस्तो संरचनाहरूको गठनको माध्यमबाट उत्पन्न भएको देखिन्छ।
पोस्ट समय: जनवरी-04-2019