PTFE یک فرصت جدید همراه با 5G دارد!

PTFE "سلطان پلاستیک" نامیده می شود.روی پلانک، پدر فلورورزین، در سال 1936 شروع به مطالعه جایگزین های فریون در DuPont در ایالات متحده کرد. آنها بخشی از تترافلوئورواتیلن را جمع آوری کردند و آن را در بطری های فولادی ذخیره کردند و برای آزمایش بعدی در روز بعد آماده شدند، اما زمانی که دریچه کاهش فشار سیلندر روز بعد باز شد، سرریز گاز وجود نداشت.آنها فکر می کردند که نشتی دارد، اما هنگام وزن کردن سیلندر متوجه شدند که سیلندر وزن کم نکرده است.آنها در بطری فولادی را اره کردند و مقدار زیادی پودر سفید پیدا کردند که پلی تترا فلوئورواتیلن (تفلون) بود.

PTFE "سلطان پلاستیک" نامیده می شود.روی پلانک، پدر فلورورزین، در سال 1936 شروع به مطالعه جایگزین های فریون در DuPont در ایالات متحده کرد. آنها بخشی از تترافلوئورواتیلن را جمع آوری کردند و آن را در بطری های فولادی ذخیره کردند و برای آزمایش بعدی در روز بعد آماده شدند، اما زمانی که دریچه کاهش فشار سیلندر روز بعد باز شد، سرریز گاز وجود نداشت.آنها فکر می کردند که نشتی دارد، اما هنگام وزن کردن سیلندر متوجه شدند که سیلندر وزن کم نکرده است.آنها در بطری فولادی را اره کردند و مقدار زیادی پودر سفید پیدا کردند که پلی تترا فلوئورواتیلن (تفلون) بود.

خصوصیات و خواص:

خواص مکانیکی PTFE نسبتاً نرم است.PTFE دارای یک سری ویژگی های عملکرد عالی است:

1. مقاومت در برابر دمای بالا:دمای استفاده طولانی مدت 200 ~ 260 درجه؛
2. مقاومت در برابر دمای پایین:هنوز در 100- درجه نرم است.
3. مقاومت در برابر خوردگی:مقاومت در برابر aqua regia و تمام حلال های آلی؛
4. مقاومت در برابر آب و هوا:عمر بهینه پیری در پلاستیک؛
5. روغن کاری بالا:حداقل ضریب اصطکاک (0.04) در پلاستیک.
6. غیر چسبناک:حداقل کشش سطحی در مواد جامد بدون چسبیدن به هیچ ماده ای؛
7. غیر سمی:با اینرسی فیزیولوژیکی و خواص الکتریکی عالی، یک ماده عایق کلاس C ایده آل است، لایه ضخیم روزنامه می تواند ولتاژ بالای 1500 ولت را مسدود کند.نرمتر از یخ است.

ضریب اصطکاک PTFE بسیار کوچک است، فقط 1/5 ضریب اصطکاک پلی اتیلن، که یکی از ویژگی های مهم سطح پرفلوئوروکربن است.و چون نیروی بین مولکولی زنجیره فلوئور-کربن بسیار کم است، PTFE چسبناک نیست.PTFE خواص مکانیکی عالی را در محدوده دمایی 196- تا 260 درجه سانتیگراد حفظ می کند. یکی از ویژگی های پلیمرهای پرفلوئوروکربن این است که در دماهای پایین شکننده نیستند.PTFE دارای چگالی بالا 2.14-2.20 گرم در سانتی متر است³تقریباً بدون جذب آب، و نرخ جذب آب تعادلی کمتر از 0.01٪ است.PTFE یک پلیمر معمولی نرم و ضعیف است.نیروی گرانشی متقابل بین ماکرومولکول ها کم است و سفتی، سختی و استحکام آن اندک است.تحت استرس طولانی مدت تغییر شکل می دهد.

مروری بر فناوری

پلیمریزاسیون سوسپانسیون:در کتری پلیمریزاسیون، آب مورد استفاده به عنوان محیط، پرسولفات آمونیوم به عنوان آغازگر و اسید هیدروکلریک رقیق به عنوان فعال کننده، تترا فلوئورواتیلن در فشار 0.5-2 مگاپاسکال و 40-45 درجه سانتیگراد پلیمریزه می شود تا ذرات سفید به دست آید. پس از له کردن، آسیاب کردن و خشک کردن، پلی تترا فلوئورواتیلن پودری با اندازه ذرات مختلف بدست آورید.

پلیمریزاسیون پراکندگی:مقدار کمی از پخش کننده (پرفلوروکتانوات آمونیوم) و تثبیت کننده (ترکیب فلوروکربن) برای شروع پلیمریزاسیون با یک کاتالیزور ردوکس اضافه می شود.پلیمریزاسیون به دو دسته فشار بالا و فشار پایین تقسیم می شود.فشار بالا 2 مگاپاسکال و 25 ℃ و فشار پایین 0.6-0.7 MPa و 0-38 ℃ است.یک محلول پلیمریزاسیون پلی تترا فلوئورواتیلن با پلیمریزاسیون پراکنده تولید می شود و یک رزین پراکندگی با انعقاد، خشک کردن و غربالگری به دست می آید. از طریق پلیمریزاسیون پراکندگی، تحت تأثیر آب بدون یون و مواد کمکی مختلف، یک امولسیون سفید تشکیل می شود.امولسیون از طریق یک کتری غلیظ تبخیر و غلیظ می شود تا مایع غلیظی به وجود آید، یعنی امولسیون پراکنده.

رزین پراکندگی عملکرد پردازش و عملکرد محصول بهتری دارد.پلی تترا فلوئورواتیلن نسوز بوده و سیالیت ضعیفی دارد.اندازه ذرات و شکل ذرات آن تأثیر مهمی بر سیالیت مذاب، خواص پردازش آن و خواص محصول دارد.تفاوت در کیفیت رزین های معلق و رزین های پراکنده به دلیل اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرات و مورفولوژی ذرات است.اولی دارای اندازه ذرات میلی متری است، در حالی که دومی دارای اندازه زیر میکرون (250-350 نانومتر) است.وزن مولکولی و تبلور رزین های پراکنده PTFE به طور کلی بیشتر از رزین های معلق است، با کریستالینیتی تا 96-98٪ و عمر خستگی خمشی 2300 برابر بیشتر از رزین های معلق است.

اندازه ذرات رزین پراکنده تولید شده توسط پلیمریزاسیون امولسیونی کوچک است، توزیع اندازه ذرات معقول است، و مورفولوژی ذرات قابل کنترل است، بنابراین با عملکرد پردازش و عملکرد محصول خوب است.

در حال حاضر حدود دو سوم رزین های PTFE به روش سوسپانسیون و یک سوم به روش پراکندگی تولید می شوند.

در سال 2019، در مجموع 12 شرکت داخلی تولید PTFE با ظرفیت کل حدود 140000 تن در سال وجود دارد که بیش از 40 درصد از ظرفیت تولید جهانی را تشکیل می دهد.با این حال، لازم به ذکر است که ظرفیت تولید PTFE چین عمدتاً محصولات متوسط ​​​​و پایین پایان درجه قالب گیری تزریقی است.

ظرفیت تولید PTFE چین نسبتاً متمرکز است.شش شرکت برتر این صنعت حدود 83 درصد از کل ظرفیت تولید را به خود اختصاص داده اند.پیشرو صنعت، گروه Dongyue، نزدیک به یک سوم از سهم بازار را به خود اختصاص داده است.

در سال 2019، تخمین زده می‌شود که خروجی داخلی PTFE حدود 90000 تن باشد، عمدتاً در محصولات متوسط ​​و پایین درجه قالب‌گیری تزریقی، و نرخ بومی‌سازی رزین PTFE سطح بالا بسیار پایین است که به شدت به واردات وابسته است. یک صادر کننده خالص PTFE.در سال 2004، حجم صادرات PTFE چین از حجم واردات فراتر رفت و ظرفیت آن از سال 2010 تا 2012 به طور قابل توجهی افزایش یافت و حجم صادرات آن سال به سال افزایش یافت.در سال 2010، حجم صادرات PTFE چین برای اولین بار از 20000 تن فراتر رفت و تاکنون در حدود 20000 تن در سال باقی مانده است. -محصولات اصلاح شده با عملکرد برای پاسخگویی به نیازهای صنایع پایین دستی برای محصولات PTFE سطح بالا.در حال حاضر، PTFE بالا پایان چین عمدتا توسط شرکت های خارجی مانند عرضه می شوددایکیندر ژاپن ،دوپونتدر ایالات متحده.

کاربردهای اصلی 5G

با توسعه مداوم فناوری ارتباطات 5G، تقاضا برای مواد دی الکتریک مربوطه با فرکانس بالا و پایین نیز در حال افزایش است. مواد فلوئور عایق عالی دارند و به راحتی توسط امواج رادیویی با فرکانس بالا تداخل ندارند.فلوروپلیمرها دارای خواص دی الکتریک خوب و فاکتورهای تلفات پایین در شرایط فرکانس بالا هستند.آنها می توانند فرکانس های فوق العاده بالا و عملکرد با سرعت بالا را برای مراکز داده، دکل های انتقال سیگنال و تجهیزات الکترونیکی شخصی ارائه دهند.بنابراین، با شتاب 5G، تقاضای بازار برای فلوروپلیمرهای با کارایی بالا نیز در حال افزایش است.

کاربردهای اصلی کابل های پرسرعت ارتباطی 5G، نیمه هادی ها، PCB ها و اجزای آنتن است.

کابل فرکانس بالا و سرعت بالا

رزین تفلون عملکرد الکتریکی اجزای عایق کابل و ژاکت ها را بهبود می بخشد و ایمنی بی نظیری در برابر آتش برای آنها فراهم می کند.این ویژگی‌ها برای سیستم‌های سیم‌کشی (مانند کابل پرسرعت) برای شبکه‌های محلی (LAN)، مراکز داده و سایر برنامه‌های مخابراتی با کارایی بالا اهمیت زیادی دارند.بنابراین، فلوروپلیمرها در خطوط انتقال فرکانس بالا با عملکردهای متعدد، حجم انتقال داده بزرگ و وضوح بالا استفاده خواهند شد.

تولید نیمه هادی

5G بر توسعه صنعت نیمه هادی ها تأثیر می گذارد و نیازهای این صنعت را تغییر می دهد.پلیمرهای PTFE همچنین نقش مهمی در فرآیندهای تولید نیمه هادی دارند.

PCB و قطعات آنتن

در عصر 5G، بردهای مدار چاپی (PCB) به شدت به مواد فلوروپلیمری با کارایی بالا وابسته خواهند بود که می تواند کیفیت انتقال 5G را بهبود بخشد.PTFE برای قطعات پیش آماده سازی در PCB ها و سیستم های آنتن برای دستیابی به اتصالات فرکانس بالا استفاده می شود.