폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 원료 합성에서 시작하여 중합으로 마무리되는 다단계 화학 공정을 통해 생산됩니다.생산에는 클로로포름과 불산으로 테트라플루오로에틸렌(TFE) 모노머를 만든 다음 특정 조건에서 제어된 중합이 포함됩니다.현탁 중합과 분산 중합이라는 두 가지 주요 방법을 사용하여 산업용 코팅 또는 다음과 같은 다양한 응용 분야를 위한 다양한 PTFE 형태(과립/페이스트)를 만들 수 있습니다. 맞춤형 PTFE 부품 .각 단계에는 TFE의 가연성 때문에 정밀한 온도 제어와 안전 조치가 필요합니다.최종 제품의 특성(예: 비점착성 표면, 내화학성)은 이렇게 세심하게 조율된 공정에서 비롯됩니다.
핵심 사항을 설명합니다:
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원료 준비
- 플루오르파(불화칼슘), 불산, 클로로포름을 반응 챔버에서 결합합니다.
- 700°C까지 가열하여 클로로디플루오로메탄(R-22)을 생성합니다.
- R-22는 600-800°C에서 열분해되어 TFE 가스를 형성합니다.
- 안전 참고 사항 :TFE 중합은 발열성이 높기 때문에 라디칼 억제제로 안정화해야 합니다.
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TFE 정제
- 산성 부산물을 제거하기 위해 조 TFE를 스크러빙합니다.
- 증류를 통해 미반응 화합물에서 TFE를 분리합니다.
- 제어된 온도(-40°C)에서 보관을 위한 액화
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중합 방법
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서스펜션 중합:
- 개시제(예: 과황산암모늄)와 함께 탈이온수를 통해 기포화된 TFE 가스
- 35-500μm의 과립형 수지 비드 형성
- 비드를 건조 및 소결하여 로드/튜브로 가공합니다.
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분산 중합:
- 교반 반응기에서 안정제로 파라핀 왁스 사용
- 유백색 에멀젼으로 0.2μm PTFE 입자 생산
- 페이스트 압출을 위해 미세한 분말로 응고됨
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서스펜션 중합:
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중합 후 처리
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세분화된 PTFE:
- 압력 하에서 응집(20-40 MPa)
- 치수 안정성을 위해 370°C에서 사전 소결됨
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미세 분말:
- 페이스트용 윤활제(탄화수소 15-25%)와 혼합
- 압출 후 380°C에서 구워 윤활제 제거
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세분화된 PTFE:
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품질 관리 파라미터
- 분자량에 대한 용융 유동 지수(MFI) 테스트
- 시차 주사 열량계(DSC)로 결정성 확인
- 인장 강도 검증(14-35 MPa 범위)
- 유전체 강도 테스트(>60kV/mm)
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특수 생산 변형
- 충전 PTFE: 중합 과정에서 유리 섬유/탄소/흑연을 통합합니다.
- 다공성 PTFE: 에멀젼 중합 소재를 늘려 미세 기공 생성
- 코팅:스프레이 적용을 위한 안료와 혼합된 분산액
800°C 열분해부터 380°C 소결까지 전체 생산 주기에서 온도 제어가 강조되며, 10°C 편차가 발생할 때마다 폴리머 사슬 길이가 15%씩 달라질 수 있습니다.최신 공장에서는 자동화된 시스템을 사용하여 중요한 단계에서 ±2°C의 오차를 유지합니다.서스펜션 중합과 분산 중합 중 선택이 특정 용도에서 최종 제품의 기계적 특성에 어떤 영향을 미치는지 고려해 보셨나요?이 의사 결정 트리는 종종 PTFE가 고하중 베어링 부품으로 탁월한지 얇고 유연한 코팅으로 탁월한지를 결정합니다.
요약 표:
| 생산 단계 | 주요 세부 사항 |
|---|---|
| 원료 준비 | 플루오르파, 불산, 클로로포름을 ~700°C에서 결합하여 TFE를 생산합니다. |
| TFE 정제 | 스크러빙, 증류 및 -40°C에서 액화하여 보관합니다. |
| 중합 방법 | 현탁액(입상 수지) 또는 분산액(미세 분말) 중합 |
| 중합 후 처리 | 370°C에서 소결된 입상 PTFE, 380°C에서 압출 및 구워진 미세 분말. |
| 품질 관리 | MFI, DSC, 인장 강도 및 유전체 강도 테스트 |
| 특수 변형 | 다양한 용도를 위한 충진 PTFE, 다공성 PTFE 및 코팅 |
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