Nhựa Teflon (PTFE) là gì? Cấu tạo, phân loại nhựa Teflon – PTFE

Nhựa Teflon là gì? Cấu trúc, đặc tính của nhựa Teflon như thế nào? Ứng dụng nhựa Teflon trong việc làm kín van và trong các ngành công nghiệp? Tất cả sẽ được chúng tôi tổng hợp chi tiết qua bài viết dưới đây, mời các bạn theo dõi.

Nhựa Teflon (PTFE) là gì?

Teflon (PTFE) có tên khoa học poli(tetrafloetilen) (-CF2-CF2-)n. Đó là loại polime nhiệt dẻo, có tính bền cao với các dung môi và hoá chất. Nó mềm dèo trong khoảng nhiệt độ rộng từ –190°C đến +300°C, có độ bền kéo cao (245 – 315 kg/cm2), đặc biệt teflon có hệ số ma sát rất nhỏ và độ bền nhiệt cao (tới 400C mới bắt đầu thăng hoa), không nóng cháy, phân huỷ chậm. Teflon bến với môi trường hơn cả vàng và platin, không dẫn điện.

Do các đặc tính quý đó, teflon được dùng để chế tạo các chất dễ bị mãi mòn mà không phải bội mở (vì độ ma sát nhỏ), vỏ cách điện, tráng phủ lên chảo, nổi,… để chống dinh.

Teflon được sản xuất từ clorofom qua các giai đoạn sau :

CHCl3 ^+HF/SbF5> CHF2Cl ^700 °C> CF2=CF2 ^peroxide> (-CF2-CF2-)n

Nhựa Teflon – PTFE là gì

Nhựa Teflon hay còn được viết tắt là PTFE và có tên đầy đủ là Polymer Polytetrafluoroethylen, được biết đến là Vua của ngành nhựa. Nhựa Teflon có thành phần hóa học chứa Flour (F) màu trắng ngà, dẻo và Cacbon (C) có đặc tính bền khi tiếp xúc với các tác nhân hóa học có tính ăn mòn như axit, bazo có nồng độ cao. Ngoài ra, nhựa Teflon còn được tạo ra bởi phản ứng trùng hợp gốc tự do của nhiều phân tử tetrafluoroethene với nhau. Nó hình thành một polymer với chuỗi lặp đi lặp lại của -(CF2-CF2)-).

Lịch sử hình thành nhựa Teflon (PTFE)

Theo thống kê, nhựa Teflon (PTFE) được phát minh đầu tiên bởi nhà khoa học Roy J.Plunkett người Mỹ – cái nôi của công nghệ hiện đại, tiên tiến bậc nhất. Cụ thể vào tháng 4/1938, tại phòng thí nghiệm của hãng Dupont ông đã dùng thử hợp chất Tetrafloetilen để làm khí sinh hàn cho máy lạnh. Và ông phát hiện ra một lớp nhựa bám chặt trong bình thép chứa khí nên trơ nhiệt và mọi hóa chất. Đây chính là nhựa Teflon.

Sau đó, ông đã tiến hành nghiên cứu tiếp tục loại nhựa Teflon (PTFE) này cùng với các nhà khoa học khác. Mãi đến năm 1946, nhựa Teflon mới được công ty Chemours thuộc Dupont Co cho sản xuất hàng loạt và đưa ra thị trường. Và được sử dụng đến ngày nay với tên gọi nhựa Teflon hoặc PTFE.

Thành phần cấu tạo nhựa Teflon (PTFE)

Thành phần cấu tạo nhựa Teflon -PTFE

Nhựa Teflon (PTFE) được cấu tạo bởi nhiều phân tử ghép lại với nhau với bản chất là một chuỗi lặp đi lặp lại của CF2-CF2 và phương trình phản ứng tạo ra như sau:

CHCl3 +HF/SbF5> CHF2Cl 700 °C> CF2=CF2 peoxit> (CF2-CF2)n[5]

Cụ thể thành phần cấu tạo nhựa Teflon bao gồm:

• Tetrafluoroetylen có công thức phân tử C2F4 là một loại khí không màu, không mùi, được tạo ra bằng cách đun nóng chlorodifluoromethane (CHClF2) ở nhiệt độ 600 đến 700°CClorodifluoromethane lần lượt thu được bằng cách cho phản ứng hydro florua (HF) với chloroform (CHCl3).

8 đặc tính của nhựa Teflon

1. Hệ số ma sát 0.04 thuộc vào top thấp nhất trong các loại nhựa, đây cũng chính là lý do tại sao có tên gọi PTFE là Vua của ngành nhựa.
2. Có khả năng chống ăn mòn, không phản ứng với bất kỳ một hóa chất nào, ví dụ H2SO4 đặc hoặc bazo đặc…
3. Độ bền cao, không bị biến đổi trạng thái: không bị giòn hay rạn nứt trong không khí lỏng, mềm khi đun sôi ở nhiệt độ cao tối đa 300 độ C, chịu được mọi điều kiện khắc nghiệt của môi trường
4. Là vật liệu không cháy, chỉ số giới hạn oxy hóa dưới 90.
5. Không thấm nước, thấm dầu, chống chịu tốt tình trạng tia tử ngoại độc hại có trong ánh nắng mặt trời.
6. Không bị bám dính với dung sai cực chuẩn, kết cấu có đôi cứng cực tốt giúp chế tạo các chi tiết đảm bảo an toàn, chắc chắn.
7. Có khả năng cách điện tuyệt vời, không chịu bất kỳ một ảnh hưởng nào với môi trường có từ trường.
8. Thành phần cấu tạo an toàn, không gây hại đến sức khỏe người sử dụng nên được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất gioăng làm kín trong các loại van công nghiệp trong hệ thống nước sạch hoặc trong các nhà máy chế biến thực phẩm, đồ uống… Ví dụ: Van bướm inox gioăng teflon

Van bướm inox gioăng làm kín bằng teflon

Phân loại nhựa PTFE

Phân loại nhựa Teflon – PTFE

• Nhựa PTFE dạng tấm

Chịu mài mòn tốt, hệ số ma sát thấp, không cần dầu mỡ, tự bôi trơn thích hợp làm các loại gioăng teflon (PTFE) tự bôi trơn, vòng đệm, bạc nhựa teflon, vòng bi, bánh răng. Màu sắc trắng, tỷ trọng 2.42g/cm3, kích thước 1000×1000 tinh, 1020×1020. Các sản phẩm được gia công từ tấm teflon phổ thông nhất: tấm đệm gioăng mặt bích, bánh răng nhựa thay thế bánh răng kim loại, các loại căn nhựa chịu mài mòn làm kín trục…

• Nhựa PTFE dạng cây

Nhựa PTFE dạng cây có quy cách dạng cây hoặc dạng thanh bên trong ruột đặc hoặc rỗng, thông thường có màu trắng, tỷ trọng: 2.3 ~2.4 g/cm3., đường kính thông dụng từ: Ø6 – Ø200, chiều dài tiêu chuẩn là 1000mm. Ứng dụng Chế tạo xương nhân tạo, làm vật liệu tạo sụn cho ngoại khoa, chế tạo rada, vật liệu thông tin cao tần, thiết bị sóng ngắn….

• Nhựa PTFE dạng que/ống

Loại này được thiết kế ở giữa rỗng, thông suốt nên xét về độ bền, độ cứng không bằng dạng cây hoặc dạng tấm. Nhờ cấu trúc rỗng bên trong nên ống PTFE rất phù hợp để sử dụng làm các thiết bị y tế, dụng cụ cách điện, bộ lọc hiệu suất cao…

• Nhựa PTFE dạng phim

Thiết kế chiều dài 1000m, đường kính 0.03-3mm, màu sắc thông dụng trắng hoặc đen. Nhìn bên ngoài khá mỏng, nhẹ và có thể cuộn lại dễ dàng. Do đó, phim nhựa PTFE là một trong những vật liệu cách điện quan trọng nhất từ polyme hữu cơ đã được áp dụng trong nhiều lĩnh vực như cảm biến, máy phát điện, động cơ, máy đo liều lượng và các bộ lọc không khí ở nhiệt độ cao.

Ứng dụng nhựa Teflon (PTFE)

Với ưu điểm có tính chất chịu nhiệt, không kết dính, độ bền cao, tính cách điện tốt, là vật liệu không cháy, chống mài mòn cao, hệ số ma sát nhỏ. Hiện nay nhựa Teflon được ứng dụng rộng rãi và phổ biến trong rất nhiều lĩnh vực, cụ thể:

Ứng dụng nhựa PTFE

• Trong ngành công nghiệp chế biến, sản xuất thực phẩm, đồ uống hoặc dược phẩm bởi thành phần không chứa chất độc hại, không có khả năng gây hại cho sức khỏe người sử dụng.
• Làm lót cho các phễu chứa, hộp chứa, máng trượt và các thiết bị vận chuyển bằng trọng lực nhằm tăng cường khả năng trượt, giảm thiểu khả năng tắc nghẽn.
• Chế tạo các chi tiết máy như ổ trượt, bạc lót,… là những chi tiết cần đến độ ma sát thấp, không bám dính và có khả năng chạy rà tốt.
• Được sử dụng nhiều trong chế tạo gioăng làm kín cho các dòng van công nghiệp, tránh tình trạng rò rỉ lưu chất ra bên ngoài.
• Một số bộ phận đòi hỏi phải cách điện hoặc dẫn điện trong các thiết bị điện tử công nghiệp.
• Dùng để chế tạo các thiết bị, dụng cụ đựng mẫu thí nghiệm cần lưu trữ ở nhiệt độ thấp.
• Trong ngành hóa chất có nồng độ cao; axit, bazo… dùng để tráng các bể chứa hoặc chế tạo các loại van – thiết bị đường ống…

Tổng kết

Trên đây là toàn bộ những thông tin cơ bản về nhựa Teflon cùng cấu tạo, thành phần, đặc điểm, ứng dụng. Hy vọng sẽ giúp bạn đọc có thêm hiểu biết, kiến thức về loại nhựa PTFE này trong đời sống. Quý Vị còn điều thắc mắc có thể trao đổi cùng THP Valve tại phần comment. Cảm ơn Quý Vị đã đón đọc bài viết của chúng tôi.

Tuấn Hưng Phát cung cấp các thiết bị van công nghiệp: Van bướm inox gioăng teflon, van bi inox gioăng teflon,… Quý Vị có thể liên hệ Hotline để được hỗ trợ tư vấn về kỹ thuật và nhận báo giá ưu đãi.