Al PTFE se le llama "el rey de los plásticos".Roy Planck, el padre de la resina fluorada, comenzó a estudiar los sustitutos del freón en DuPont, Estados Unidos, en 1936. Recogieron parte del tetrafluoroetileno y lo almacenaron en botellas de acero, preparándose para el siguiente experimento al día siguiente, pero cuando la válvula reductora de presión Al día siguiente se abrió la botella y no se produjo ningún desbordamiento de gas.Pensaron que tenía una fuga, pero al pesar el cilindro, encontraron que el cilindro no había perdido peso.Cortaron la botella de acero y encontraron una gran cantidad de polvo blanco, que era politetrafluoroetileno (teflón).
Al PTFE se le llama "el rey de los plásticos".Roy Planck, el padre de la resina fluorada, comenzó a estudiar los sustitutos del freón en DuPont, Estados Unidos, en 1936. Recogieron parte del tetrafluoroetileno y lo almacenaron en botellas de acero, preparándose para el siguiente experimento al día siguiente, pero cuando la válvula reductora de presión Al día siguiente se abrió la botella y no se produjo ningún desbordamiento de gas.Pensaron que tenía una fuga, pero al pesar el cilindro, encontraron que el cilindro no había perdido peso.Cortaron la botella de acero y encontraron una gran cantidad de polvo blanco, que era politetrafluoroetileno (teflón).
Características y propiedades:
Las propiedades mecánicas del PTFE son relativamente blandas.El PTFE tiene una serie de excelentes propiedades de rendimiento:
- Resistencia a altas temperaturas:temperatura de uso a largo plazo de 200 ~ 260 grados;
- Resistencia a bajas temperaturas:todavía suave a -100 grados;
- Resistencia a la corrosión:resistencia al agua regia y a todos los disolventes orgánicos;
- Resistencia al clima:vida de envejecimiento óptima en plástico;
- Alta lubricación:coeficiente mínimo de fricción (0,04) en plásticos;
- No viscoso:tensión superficial mínima en materiales sólidos sin que se adhiera ninguna sustancia;
- No tóxico:Con inercia fisiológica y excelentes propiedades eléctricas, es un material aislante de clase C ideal; la capa gruesa de periódico puede bloquear el alto voltaje de 1500 V.Es más suave que el hielo.
El coeficiente de fricción del PTFE es muy pequeño, sólo 1/5 del del polietileno, lo cual es una característica importante de la superficie de perfluorocarbono.Y debido a que la fuerza intermolecular de la cadena flúor-carbono es extremadamente baja, el PTFE no es viscoso.El PTFE mantiene excelentes propiedades mecánicas en un amplio rango de temperaturas de -196 a 260 °C. Una de las características de los polímeros de perfluorocarbono es que no son quebradizos a bajas temperaturas.El PTFE tiene una alta densidad de 2,14-2,20 g/cm3, casi sin absorción de agua, y la tasa de absorción de agua en equilibrio es inferior al 0,01%.El PTFE es un polímero típico blando y débil.La fuerza gravitacional mutua entre macromoléculas es pequeña y la rigidez, dureza y resistencia son pequeñas.Se deformará bajo estrés a largo plazo.
Descripción general de la tecnología
Polimerización en suspensión:En el recipiente de polimerización, se utiliza agua como medio, persulfato de amonio como iniciador y ácido clorhídrico diluido como activador, se polimeriza tetrafluoroetileno a una presión de 0,5-2 MPa y 40-45 ℃ para obtener partículas blancas, y para obtener politetrafluoroetileno en polvo con diferentes tamaños de partículas después de triturarlo, molerlo y secarlo.
Polimerización en dispersión:Se añade una pequeña cantidad de dispersante (perfluorooctanoato de amonio) y estabilizador (compuesto de fluorocarbono) para iniciar la polimerización con un catalizador redox.La polimerización se divide en alta presión y baja presión.La alta presión es de 2 MPa y 25 ℃, y la baja presión es de 0,6-0,7 MPa y 0-38 ℃.Se genera una solución de polimerización de politetrafluoroetileno mediante polimerización en dispersión y se obtiene una resina en dispersión mediante coagulación, secado y cribado. Mediante la polimerización en dispersión, bajo la acción de agua libre de iones y varios auxiliares, se forma una emulsión blanca.La emulsión se evapora y se concentra a través de un recipiente de concentración para formar un líquido concentrado, es decir, una emulsión dispersa.
La resina de dispersión tiene un mejor rendimiento de procesamiento y rendimiento del producto.El politetrafluoroetileno es refractario y tiene poca fluidez.Su tamaño y forma de partícula tienen una influencia importante en la fluidez de la masa fundida, sus propiedades de procesamiento y las propiedades del producto.La diferencia en la calidad de las resinas suspendidas y las resinas dispersas se debe a su tamaño de partícula, distribución del tamaño de partícula y morfología de partícula.El primero tiene un tamaño de partícula milimétrico, mientras que el segundo tiene un tamaño submicrónico (250-350 nm). Las resinas suspendidas se pueden moldear y procesar, pero no se pueden extruir en forma de pasta, mientras que las resinas dispersas se pueden usar para la extrusión de pasta.El peso molecular y la cristalinidad de las resinas dispersantes de PTFE son generalmente más altos que los de las resinas suspendidas, con una cristalinidad de hasta 96-98%, y la vida de fatiga por flexión es 2300 veces más larga que la de las resinas suspendidas.
El tamaño de partícula de la resina dispersa producida mediante polimerización en emulsión es pequeño, la distribución del tamaño de partícula es razonable y la morfología de la partícula es controlable, por lo tanto, con buen rendimiento de procesamiento y rendimiento del producto.
En la actualidad, aproximadamente dos tercios de las resinas de PTFE se producen mediante el método de suspensión y un tercio mediante el método de dispersión.
En 2019, había un total de 12 empresas productoras nacionales de PTFE con una capacidad total de aproximadamente 140.000 toneladas al año, lo que representa más del 40% de la capacidad de producción mundial.Sin embargo, cabe señalar que la capacidad de producción de PTFE de China se compone principalmente de productos de gama media y baja de grado de moldeo por inyección.
La capacidad de producción de PTFE de China está relativamente concentrada.Las seis principales empresas del sector representan aproximadamente el 83% de la capacidad de producción total.El líder de la industria, Dongyue Group, ocupa casi un tercio de la cuota de mercado.
En 2019, se estima que la producción nacional de PTFE es de aproximadamente 90.000 toneladas, principalmente en productos de gama media y baja de grado de moldeo por inyección, y la tasa de localización de resina de PTFE de alta gama es muy baja, lo que depende en gran medida de las importaciones. exportador neto de PTFE.En 2004, el volumen de exportación de PTFE de China superó el volumen de importación, y su capacidad se expandió significativamente de 2010 a 2012, y su volumen de exportación aumentó año tras año.En 2010, el volumen de exportación de PTFE de China superó las 20.000 toneladas por primera vez y hasta ahora se mantiene en alrededor de 20.000 toneladas al año. El volumen de importación ha mantenido una escala estable de 5.000 a 6.000 toneladas, de las cuales entre el 70 y el 80% del PTFE importado es alto. -Productos modificados de rendimiento para satisfacer las necesidades de las industrias transformadoras de productos de PTFE de alta gama.En la actualidad, el PTFE de alta gama de China es suministrado principalmente por empresas extranjeras comoDaikinen Japón ,DuPonten los Estados Unidos.
Principales aplicaciones del 5G
Con el desarrollo continuo de la tecnología de comunicación 5G, también está aumentando la demanda de materiales correspondientes de alta frecuencia y bajo dieléctrico. Los materiales de flúor tienen un excelente aislamiento y no se ven fácilmente interferidos por las ondas de radio de alta frecuencia.Los fluoropolímeros tienen buenas propiedades dieléctricas bajas y factores de pérdida bajos en condiciones de alta frecuencia.Pueden proporcionar frecuencias ultraaltas y rendimiento de alta velocidad para centros de datos, torres de transmisión de señales y equipos electrónicos personales.Por lo tanto, con la aceleración del 5G, la demanda del mercado de fluoropolímeros de alto rendimiento también está aumentando.
Las principales aplicaciones son cables de comunicación de alta velocidad 5G, semiconductores, PCB y componentes de antena.
Cable de alta frecuencia y alta velocidad.
La resina de teflón mejora el rendimiento eléctrico de los componentes y cubiertas del aislamiento de los cables y les proporciona una seguridad contra incendios inigualable.Estas características son de gran importancia para los sistemas de cableado (como el cable de alta velocidad) para redes de área local (LAN), centros de datos y otras aplicaciones de telecomunicaciones de alto rendimiento.Por lo tanto, los fluoropolímeros se utilizarán en líneas de transmisión de alta frecuencia con múltiples funciones, grandes volúmenes de transmisión de datos y alta definición.
Fabricación de semiconductores
5G está afectando el desarrollo de la industria de los semiconductores y cambiando las necesidades de la industria.Los polímeros de PTFE también desempeñan un papel importante en los procesos de fabricación de semiconductores.
Componentes de PCB y antena
En la era 5G, las placas de circuito impreso (PCB) dependerán en gran medida de materiales de fluoropolímeros de alto rendimiento, que pueden mejorar la calidad de la transmisión 5G.El PTFE se utiliza para componentes preimpregnados en PCB y sistemas de antena para lograr conexiones de alta frecuencia.
Hora de publicación: 26-feb-2019