medi de PTFEnormalment es refereix a un medi fet de politetrafluoroetilè (PTFE per abreujar). A continuació es presenta una introducció detallada al medi de PTFE:
Ⅰ. Propietats del material
1. Estabilitat química
El PTFE és un material molt estable. Té una forta resistència química i és inert a gairebé tots els productes químics. Per exemple, en un entorn d'àcids forts (com l'àcid sulfúric, l'àcid nítric, etc.), bases fortes (com l'hidròxid de sodi, etc.) i molts dissolvents orgànics (com el benzè, el toluè, etc.), els materials de PTFE no reaccionaran químicament. Això el fa molt popular en aplicacions com ara segells i revestiments de canonades a les indústries química i farmacèutica, ja que aquestes indústries sovint han de tractar amb una varietat de productes químics complexos.
2. Resistència a la temperatura
El medi de PTFE pot mantenir el seu rendiment en un ampli rang de temperatures. Pot funcionar normalment en el rang de temperatures de -200 ℃ a 260 ℃. A baixes temperatures, no es tornarà fràgil; a altes temperatures, no es descompondrà ni es deformarà tan fàcilment com alguns plàstics ordinaris. Aquesta bona resistència a la temperatura fa que el medi de PTFE tingui usos importants en l'aeroespacial, l'electrònica i altres camps. Per exemple, en el sistema hidràulic d'un avió, el medi de PTFE pot suportar l'alta temperatura generada pels canvis de temperatura ambient i el funcionament del sistema durant el vol.
3. Coeficient de fricció baix
El PTFE té un coeficient de fricció extremadament baix, un dels més baixos entre els materials sòlids coneguts. Els seus coeficients de fricció dinàmica i estàtica són molt petits, al voltant de 0,04. Això fa que el dielèctric de PTFE sigui molt eficaç quan s'utilitza com a lubricant en peces mecàniques. Per exemple, en alguns dispositius de transmissió mecànica, els coixinets o casquets fets de PTFE poden reduir la fricció entre les peces mecàniques, reduir el consum d'energia i allargar la vida útil de l'equip.
4. Aïllament elèctric
El PTFE té bones propietats d'aïllament elèctric. Manté una alta resistència a l'aïllament en un ampli rang de freqüències. En equips electrònics, el dielèctric de PTFE es pot utilitzar per fabricar materials aïllants, com ara la capa d'aïllament de cables i fils. Pot evitar fuites de corrent, garantir el funcionament normal dels equips electrònics i resistir les interferències electromagnètiques externes.
Per exemple, en cables de comunicació d'alta velocitat, la capa d'aïllament de PTFE pot garantir l'estabilitat i la precisió de la transmissió del senyal.
5. No adherent
La superfície del dielèctric de PTFE té una forta antiadherència. Això es deu al fet que l'electronegativitat dels àtoms de fluor de l'estructura molecular del PTFE és molt alta, cosa que dificulta que la superfície del PTFE s'uneixi químicament amb altres substàncies. Aquesta antiadherència fa que el PTFE s'utilitzi àmpliament en recobriments per a estris de cuina (com ara paelles antiadherents). Quan els aliments es cuinen en una paella antiadherent, no s'adhereixen fàcilment a la paret de la paella, cosa que facilita la neteja i redueix la quantitat de greix utilitzada durant la cocció.
Quina diferència hi ha entre PVDF i PTFE?
El PVDF (fluorur de polivinilidè) i el PTFE (politetrafluoroetilè) són polímers fluorats amb moltes propietats similars, però també presenten algunes diferències significatives en l'estructura química, el rendiment i l'aplicació. Les seves principals diferències són les següents:
Ⅰ. Estructura química
PVDF:
L'estructura química és CH2−CF2n, que és un polímer semicristal·lí.
La cadena molecular conté unitats alternes de metilè (-CH2-) i trifluorometil (-CF2-).
PTFE:
L'estructura química és CF2−CF2n, que és un perfluoropolímer.
La cadena molecular està composta completament d'àtoms de fluor i àtoms de carboni, sense àtoms d'hidrogen.
Ⅱ. Comparació de rendiment
| Índex de rendiment | PVDF | PTFE |
| Resistència química | Bona resistència química, però no tan bona com la del PTFE. Bona resistència a la majoria d'àcids, bases i dissolvents orgànics, però poca resistència a les bases fortes a altes temperatures. | Inert a gairebé tots els productes químics, extremadament resistent als productes químics. |
| Resistència a la temperatura | El rang de temperatura de funcionament és de -40 ℃ a 150 ℃, i el rendiment disminuirà a temperatures elevades. | El rang de temperatura de funcionament és de -200 ℃ a 260 ℃ i la resistència a la temperatura és excel·lent. |
| Resistència mecànica | La resistència mecànica és alta, amb bona resistència a la tracció i a l'impacte. | La resistència mecànica és relativament baixa, però té una bona flexibilitat i resistència a la fatiga. |
| Coeficient de fricció | El coeficient de fricció és baix, però superior al del PTFE. | El coeficient de fricció és extremadament baix, un dels més baixos entre els materials sòlids coneguts. |
| aïllament elèctric | El rendiment d'aïllament elèctric és bo, però no tan bo com el del PTFE. | El rendiment d'aïllament elèctric és excel·lent, adequat per a entorns d'alta freqüència i alta tensió. |
| No enganxós | La no adherència és bona, però no tan bona com la del PTFE. | Té una antiadherència extremadament forta i és el material principal per als recobriments antiadherents de les paelles. |
| Processabilitat | És fàcil de processar i es pot formar mitjançant mètodes convencionals com el modelat per injecció i l'extrusió. | És difícil de processar i normalment requereix tècniques de processament especials com la sinterització. |
| Densitat | La densitat és d'aproximadament 1,75 g/cm³, cosa que la fa relativament lleugera. | La densitat és d'uns 2,15 g/cm³, cosa que és relativament pesada. |
Ⅲ. Camps d'aplicació
| Aplicacions | PVDF | PTFE |
| indústria química | S'utilitza per fabricar canonades, vàlvules, bombes i altres equips resistents a la corrosió, especialment adequats per a la manipulació d'ambients àcids o alcalins. | Àmpliament utilitzat en revestiments, segells, canonades, etc. d'equips químics, adequat per a entorns químics extrems. |
| indústria electrònica | S'utilitza per fabricar carcasses, capes d'aïllament, etc. de components electrònics, adequats per a entorns de mitjana freqüència i tensió. | S'utilitza per fabricar peces aïllants de cables d'alta freqüència i connectors electrònics, adequats per a entorns d'alta freqüència i alta tensió. |
| indústria mecànica | S'utilitza per fabricar peces mecàniques, coixinets, segells, etc., adequats per a entorns de càrrega i temperatura mitjanes. | S'utilitza per fabricar peces de baixa fricció, segells, etc., adequats per a entorns d'alta temperatura i baixa fricció. |
| Indústria alimentària i farmacèutica | S'utilitza per fabricar peces d'equips de processament d'aliments, revestiments d'equips farmacèutics, etc., adequats per a temperatures mitjanes i ambients químics. | S'utilitza per fabricar recobriments antiadherents per a paelles, cintes transportadores d'aliments, revestiments d'equips farmacèutics, etc., adequats per a altes temperatures i entorns químics forts. |
| indústria de la construcció | S'utilitza per fabricar materials per a parets exteriors d'edificis, materials per a cobertes, etc., amb bona resistència a la intempèrie i estètica. | S'utilitza per fabricar materials de segellat per a edificis, materials impermeables, etc., adequats per a ambients extrems. |
III. Cost
PVDF: Cost relativament baix, més assequible.
PTFE: A causa de la seva tecnologia de processament especial i el seu excel·lent rendiment, el cost és més elevat.
Ⅴ. Impacte ambiental
PVDF: Es pot alliberar una petita quantitat de gasos nocius a altes temperatures, però l'impacte ambiental general és petit.
PTFE: A altes temperatures es poden alliberar substàncies nocives com l'àcid perfluorooctanoic (PFOA), però els processos de producció moderns han reduït considerablement aquest risc.
Data de publicació: 09 de maig de 2025