Πώς παρασκευάζεται το πολυτετραφθοροαιθυλένιο;
1. Προετοιμασία μονομερούς:
- Το υλικό εκκίνησης είναι tetrafluoroethylene (TFE) , ένα άχρωμο αέριο.
- Το TFE παράγεται από μια διαδικασία πολλαπλών βημάτων που περιλαμβάνει την αντίδραση του χλωροφόρμιο (CHCL₃) με φθορίδιο υδρογόνου (HF) παρουσία καταλύτη.
2. Πολυμερισμός:
- Το TFE πολυμερισμένο σε ένα πολυμερισμό εναιώρησης διαδικασία.
- Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την αναστολή μικροσκοπικών σταγονιδίων της TFE στο νερό, μαζί με έναν εκκινητή ελεύθερων ριζών όπως το υπερχειοδοχείο αμμωνίου.
- Ο εκκινητής αποσυντίθεται κάτω από θερμότητα ή υπεριώδη ακτινοβολία, δημιουργώντας ελεύθερες ρίζες που επιτίθενται στα μόρια της TFE, ξεκινώντας την αντίδραση πολυμερισμού.
3. Ανάπτυξη αλυσίδας:
- Η ελεύθερη ρίζα αντιδρά με ένα μόριο TFE, δημιουργώντας μια νέα ελεύθερη ρίζα.
- Αυτή η νέα ριζοσπαστική αντιδρά με ένα άλλο μόριο της TFE και η διαδικασία συνεχίζεται, προσθέτοντας μονομερή στην αναπτυσσόμενη αλυσίδα πολυμερούς.
- Η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξωθερμική (απελευθερώνει θερμότητα), απαιτώντας προσεκτικό έλεγχο της θερμοκρασίας.
4. Τερματισμός πολυμερισμού:
- Η ανάπτυξη της αλυσίδας συνεχίζεται έως ότου οι δύο ελεύθερες ρίζες συγκρούονται και συνδυάζουν, τερματίζοντας τη διαδικασία πολυμερισμού.
5. Καθαρισμός και επεξεργασία:
- Το προκύπτον πολυμερές PTFE είναι μια λεπτή λευκή σκόνη.
- Στη συνέχεια καθαρίζεται με πλύσιμο και ξήρανση για να απομακρυνθεί τυχόν ακαθαρσίες.
- Ανάλογα με την επιθυμητή εφαρμογή, η σκόνη επεξεργάζεται περαιτέρω σε διάφορες μορφές, όπως:
- Sintered PTFE: Θερμαινόμενοι σε στερεά σχήματα.
- Διασπείσεις PTFE: Διασκορπισμένο σε νερό ή άλλα υγρά για να δημιουργήσετε επικαλύψεις.
- ίνες PTFE: Που μεταφέρονται σε ίνες για χρήση σε κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα και άλλες εφαρμογές.
Συνολική αντίδραση:
n cf₂ =cf₂ → [-cf₂-cf₂-] n
Οπου:
* n είναι ο αριθμός των επαναλαμβανόμενων μονάδων στην αλυσίδα πολυμερών.
* Cf₂ =cf₂ αντιπροσωπεύει το μονομερές τετραφθοροαιθυλένιο.
* [-Cf₂-cf₂-] n αντιπροσωπεύει το πολυμερές πολυτετραφθοροαιθυλενίου.
Σημαντικές σημειώσεις:
- Η διαδικασία πολυμερισμού απαιτεί πολύ συγκεκριμένες συνθήκες, όπως η θερμοκρασία, η πίεση και η παρουσία καταλύτη.
- Το PTFE είναι εξαιρετικά αδρανές και ανθεκτικό στις χημικές ουσίες, καθιστώντας το κατάλληλο για διάφορες εφαρμογές.
- Η παραγωγή του PTFE περιλαμβάνει μια πολύπλοκη διαδικασία με πολλαπλά βήματα και απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό και εμπειρογνωμοσύνη.
