PTFE kalles "kongen av plast".Roy Planck, faren til fluorharpiks, begynte å studere Freon-erstatninger ved DuPont i USA i 1936. De samlet en del av tetrafluoretylenet og lagret det i stålflasker, og forberedte seg til neste eksperiment dagen etter, Men når trykkreduksjonsventilen av sylinderen ble åpnet neste dag, det var ingen gassoverløp.De trodde det var lekk, men ved veiing av sylinderen fant de ut at sylinderen ikke hadde gått ned i vekt.De saget opp stålflasken og fant en stor mengde hvitt pulver, som var polytetrafluoretylen (teflon).
PTFE kalles "kongen av plast".Roy Planck, faren til fluorharpiks, begynte å studere Freon-erstatninger ved DuPont i USA i 1936. De samlet en del av tetrafluoretylenet og lagret det i stålflasker, og forberedte seg til neste eksperiment dagen etter, Men når trykkreduksjonsventilen av sylinderen ble åpnet neste dag, det var ingen gassoverløp.De trodde det var lekk, men ved veiing av sylinderen fant de ut at sylinderen ikke hadde gått ned i vekt.De saget opp stålflasken og fant en stor mengde hvitt pulver, som var polytetrafluoretylen (teflon).
Egenskaper og egenskaper:
De mekaniske egenskapene til PTFE er relativt myke.PTFE har en rekke utmerkede ytelsesegenskaper:
- Høy temperatur motstand:langvarig bruk temperatur på 200 ~ 260 grader;
- Lav temperatur motstand:fortsatt myk ved -100 grader;
- Korrosjonsbestandighet:motstand mot regavann og alle organiske løsemidler;
- Værbestandighet:optimalt aldringsliv i plast;
- Høy smøring:minimum friksjonskoeffisient (0,04) i plast;
- Ikke-viskøs:minimum overflatespenning i faste materialer uten å feste noe stoff;
- Ikke-giftig:med fysiologisk treghet og utmerkede elektriske egenskaper, er det et ideelt C-klasse isolasjonsmateriale, avistykt lag kan blokkere høyspenningen på 1500V.Det er jevnere enn is.
Friksjonskoeffisienten til PTFE er veldig liten, bare 1/5 av den til polyetylen, som er en viktig egenskap ved perfluorkarbonoverflaten.Og fordi den intermolekylære kraften til fluor-karbonkjeden er ekstremt lav, er PTFE ikke viskøs.PTFE opprettholder utmerkede mekaniske egenskaper i et bredt temperaturområde på -196 til 260 ° C. En av egenskapene til perfluorkarbonpolymerer er at de ikke er sprø ved lave temperaturer.PTFE har en høy tetthet på 2,14-2,20g/cm3, med nesten ingen vannabsorpsjon, og likevektsvannabsorpsjonshastigheten er mindre enn 0,01%.PTFE er en typisk myk og svak polymer.Den gjensidige gravitasjonskraften mellom makromolekyler er liten, og stivheten, hardheten og styrken er liten.Det vil deformeres under langvarig stress.
Teknologioversikt
Suspensjonspolymerisering:i polymerisasjonskjelen, vann brukt som medium, ammoniumpersulfat brukt som initiator, og fortynnet saltsyre brukt som aktivator, polymeriseres tetrafluoretylen ved et trykk på 0,5-2 MPa og 40-45 ℃ for å oppnå hvite partikler, og for å få pulverisert polytetrafluoretylen med forskjellige partikkelstørrelser etter mesking, sliping og tørking.
Dispersjonspolymerisering:En liten mengde dispergeringsmiddel (ammoniumperfluoroktanoat) og stabilisator (fluorkarbonforbindelse) tilsettes for å initiere polymerisering med en redokskatalysator.Polymerisering er delt inn i høyt trykk og lavt trykk.Høytrykket er 2 MPa og 25 ℃, og lavtrykket er 0,6-0,7 MPa og 0-38 ℃.En polytetrafluoretylenpolymerisasjonsløsning genereres ved dispersjonspolymerisasjon, og en dispersjonsharpiks oppnås ved koagulering, tørking og sikting. Gjennom dispersjonspolymerisasjon, under påvirkning av ionefritt vann og forskjellige hjelpestoffer, dannes en hvit emulsjon.Emulsjonen fordampes og konsentreres gjennom en konsentrasjonskjele for å danne en konsentrert væske, det vil si en dispergert emulsjon.
Dispersjonsharpiks har bedre prosessytelse og produktytelse.Polytetrafluoretylen er ildfast og har dårlig flyt.Dens partikkelstørrelse og partikkelform har en viktig innflytelse på smeltefluiditet, dens prosesseringsegenskaper og produktegenskaper.Forskjellen i kvaliteten på suspenderte harpikser og dispergerte harpikser skyldes deres partikkelstørrelse, partikkelstørrelsesfordeling og partikkelmorfologi.Førstnevnte har en millimeter partikkelstørrelse, mens sistnevnte har en submikronstørrelse (250-350nm). Suspenderte harpikser kan støpes og bearbeides, men kan ikke ekstruderes i pastaform, mens dispergerte harpikser kan brukes til pastaekstrudering.Molekylvekten og krystalliniteten til PTFE-dispergerende harpikser er generelt høyere enn for suspenderte harpikser, med en krystallinitet på opptil 96-98 %, og bøyeutmattelseslevetiden er 2300 ganger lengre enn for suspenderte harpikser.
Partikkelstørrelsen til den dispergerte harpiksen produsert ved emulsjonspolymerisasjon er liten, partikkelstørrelsesfordelingen er rimelig, og partikkelmorfologien er kontrollerbar, derfor med god prosessytelse og produktytelse.
For tiden produseres omtrent to tredjedeler av PTFE-harpikser ved suspensjonsmetode og en tredjedel ved dispersjonsmetode.
I 2019 er det totalt 12 innenlandske PTFE-produksjonsselskaper med en total kapasitet på rundt 140 000 tonn / år, som utgjør mer enn 40% av den globale produksjonskapasiteten.Det skal imidlertid bemerkes at Kinas PTFE-produksjonskapasitet hovedsakelig er sprøytestøpingsprodukter i mellom- og lavendkvalitet.
Kinas PTFE-produksjonskapasitet er relativt konsentrert.De seks beste selskapene i bransjen står for om lag 83 % av den totale produksjonskapasiteten.Bransjelederen, Dongyue Group, opptar nesten en tredjedel av markedsandelen.
I 2019 anslås det at den innenlandske PTFE-produksjonen er omtrent 90 000 tonn, hovedsakelig i sprøytestøpingskvalitet mellom og lav-end produkter, og high-end PTFE-harpiks lokaliseringshastigheten er svært lav, som er sterkt avhengig av import. en nettoeksportør av PTFE.I 2004 oversteg Kinas PTFE-eksportvolum importvolumet, og kapasiteten økte betydelig fra 2010 til 2012, og eksportvolumet økte år for år.I 2010 oversteg Kinas PTFE-eksportvolum 20 000 tonn for første gang og ligger på rundt 20 000 tonn / år til nå. Importvolumet har holdt en stabil skala på 5000-6000 tonn, hvorav 70-80% av importert PTFE er høy -ytelsesmodifiserte produkter for å møte behovene til nedstrømsindustrier for avanserte PTFE-produkter.For tiden er Kinas high-end PTFE hovedsakelig levert av utenlandske selskaper somDaikini Japan,DuPonti USA.
Hovedapplikasjoner for 5G
Med den kontinuerlige utviklingen av 5G-kommunikasjonsteknologi øker også etterspørselen etter tilsvarende høyfrekvente og lavdielektriske materialer.Fluormaterialer har utmerket isolasjon og blir ikke lett forstyrret av høyfrekvente radiobølger.Fluoropolymerer har gode lave dielektriske egenskaper og lave tapsfaktorer under høyfrekvente forhold.De kan gi ultrahøye frekvenser og høyhastighetsytelse for datasentre, signaloverføringstårn og personlig elektronisk utstyr.Derfor, med akselerasjonen av 5G, øker også markedsetterspørselen etter høyytelses fluorpolymerer.
Hovedapplikasjonene er 5G kommunikasjon høyhastighetskabler, halvledere, PCB og antennekomponenter.
Høyfrekvent og høyhastighetskabel
Teflonharpiks forbedrer den elektriske ytelsen til kabelisolasjonskomponenter og -kapper og gir dem uovertruffen brannsikkerhet.Disse egenskapene er av stor betydning for ledningssystemer (som høyhastighetskabel) for lokale nettverk (LAN), datasentre og andre høyytelses telekommunikasjonsapplikasjoner.Derfor vil fluorpolymerer bli brukt på høyfrekvente overføringslinjer med flere funksjoner, store dataoverføringsvolumer og høyoppløsning.
Halvlederproduksjon
5G påvirker utviklingen av halvlederindustrien og endrer behovene til industrien.PTFE-polymerer spiller også en viktig rolle i halvlederproduksjonsprosesser.
PCB og antennekomponenter
I 5G-tiden vil kretskort (PCB) være svært avhengig av høyytelses fluorpolymermaterialer, som kan forbedre kvaliteten på 5G-overføring.PTFE brukes til prepreg-komponenter i PCB-er og antennesystemer for å oppnå høyfrekvente tilkoblinger.
Innleggstid: 26. februar 2019