Tentang fluororesin (Teflon™)
Fluororesin adalah istilah umum untuk bahan baku plastik yang mengandung atom fluor.
Ada sembilan jenis termasuk PTFE (polytetrafluoroethylene) dan PFA (perfluoroalkoxyalkane).
Merupakan plastik yang memiliki sifat yang sangat baik seperti tahan panas, gesekan terendah, karakteristik anti lengket, ketahanan kimia, gesekan rendah, dan sifat Insulasi ; Penyekatan.
Memanfaatkan karakteristiknya, banyak digunakan di banyak industri seperti makanan, kimia, semikonduktor, kristal cair, peralatan fisik dan kimia, dan transportasi, mendukung industri modern.
Fluororesin umumnya disebut sebagai "Teflon™", namun "Teflon™" adalah nama dagang dari fluororesin yang diproduksi oleh Chemours.
Apa itu Teflon™?
Teflon™ adalah nama dagang dari bahan baku PTFE fluororesin yang diproduksi oleh Chemours.
PTFE, yang kemudian disebut Teflon™, ditemukan pada tahun 1938 oleh Dr. Plunkett dari DuPont.
Dalam penelitiannya tentang zat pendingin baru, Dr. Plunkett menyimpan gas tetrafluoroetilen (TFE) dalam bejana bertekanan laboratorium. Suatu hari, ketika tutupnya dibuka, tidak ada gas yang keluar, dan ketika wadah dibuka dan diperiksa, ditemukan bubuk putih keluar dari dinding bagian dalam. Nantinya bubuk putih ini menjadi PTFE. Catatan eksperimental dari masa ini masih disimpan di DuPont.
Selama Perang Dunia II, bahan ini digunakan sebagai produk militer, namun pada tahun 1945 DuPont merek dagang PTFE sebagai Teflon™, dan pada tahun 1946 mulai menjualnya untuk keperluan sipil. Hal ini memungkinkan untuk digunakan di banyak industri dan mendukung perkembangan industri modern.
Pada tahun 2015, Chemours memisahkan diri dari DuPont dan menjadi independen, dan merek dagang Teflon™ juga dialihkan ke Chemours.
Selain itu, perusahaan kami telah diakui atas pengalaman lebih dari 50 tahun dalam pembuatan produk fluororesin, dan pada bulan Juli 2017, kami menandatangani perjanjian lisensi merek dagang Teflon™ dengan Chemours untuk pita perekat fluororesin (pita Chukoh).
Teflon™ dan Teflon™ adalah merek dagang dari Chemours. Digunakan oleh Chukoh Chemical Industries, Ltd. di bawah lisensi.
Jenis dan nama fluororesin
Ada sembilan jenis fluororesin, termasuk PTFE dan PFA. Tabel di bawah menunjukkan singkatan dan nama Jepang.
Singkatan | Nama (nama Jepang) |
---|---|
PTFE | Polytetrafluoroethylene (resin tetrafluoroetilen) |
PFA | Perfluoroalkoxyalkane (resin kopolimer tetrafluoroetilen perfluoroalkil vinil eter) |
FEP | Kopolimer propena perfluoroetilen (resin kopolimer tetrafluoroetilen-heksafluoropropilena) |
ETFE | Kopolimer etilen-tetrafluoroetilen (resin kopolimer tetrafluoroetilen-etilen) |
PVDF | Polivinilidena fluorida (resin vinilidena fluorida) |
PCTFE | Poliklorotrifluoroetilen (resin trifluorokloroetilen) |
ECTFE | Kopolimer etilen-klorotrifluoroetilen (resin kopolimer trifluorokloroetilen-etilen) |
TFE/PDD | Kopolimer tetrafluoroetilen-perfluorodioxole (resin kopolimer tetrafluoroetilen/perfluorodioxole) |
PVF | Polivinil fluorida (resin vinil berfluorinasi) |
Resin yang paling umum digunakan adalah PTFE. Banyak fluororesin yang biasa disebut sebagai "Teflon™" mengacu pada PTFE.
Tentang karakteristik fluororesin
Fluororesin memiliki enam sifat utama.
tahan panas, Tahan suhu rendah, karakteristik anti lengket, gesekan terendah, ketahanan kimia, Insulasi ; Penyekatan, dan Daya tahan cuaca.
Karena jarang sekali satu resin plastik memiliki banyak sifat, fluororesin dikatakan sebagai "resin pilihan terakhir".
■ tahan panas (tahan terhadap panas)
tahan panas PTFE memiliki titik leleh 327°C, yang lebih unggul daripada plastik lainnya dan suhu layanan berkelanjutan 260°C. PTFE tidak rusak di lingkungan bersuhu tinggi dan oleh karena itu diperlukan untuk komponen yang digunakan di dalam kendaraan dan dalam proses produksi makanan.
*Suhu ketahanan panas bervariasi tergantung pada produk yang diproses. Silakan periksa saat menggunakan produk.
■ Tahan suhu rendah (tahan terhadap dingin)
PTFE memiliki Tahan suhu rendah yang sangat baik pada -253℃, dan bahkan ketika diolah menjadi produk fluororesin, PTFE mempertahankan Tahan suhu rendah dapat digunakan bahkan pada -100℃.
*Suhu ketahanan dingin bervariasi tergantung pada produk yang diproses. Silakan periksa ini saat menggunakan produk.
■ karakteristik anti lengket (sulit menempel)
Fluororesin memiliki sifat tidak menempel pada sebagian besar zat.
Dikenal juga dengan istilah kemampuan melepaskan, ia memiliki kemampuan yang mudah terkelupas meskipun saling menempel. Karena tidak memungkinkan zat kental menumpuk, maka digunakan dalam proses pembuatan makanan dan bagian mekanis seperti mesin cetak. Ia juga memiliki keuntungan dalam mengurangi proses pembersihan dengan memanfaatkan karakteristik anti lengket.
■ gesekan terendah
Fluororesin memiliki koefisien gesekan terendah di antara semua padatan. Karena koefisien gesekannya rendah, hampir tidak ada hambatan gesekan yang diterapkan. Hal ini diperlukan dalam situasi di mana Anda ingin mencegah goresan saat mengangkut produk karena selip dan untuk melanjutkan proses produksi dengan lancar.
■ ketahanan kimia (tahan terhadap bahan kimia)
Fluoropolimer tidak terpengaruh oleh sebagian besar bahan kimia atau pelarut. Ini terutama digunakan pada peralatan manufaktur semikonduktor karena tidak mudah menghasilkan kotoran bahkan ketika terkena asam kuat atau basa kuat. Produk fluororesin sangat penting untuk peralatan manufaktur semikonduktor seperti wadah bahan kimia, pipa, tabung, dan pembawa wafer.
■ Insulasi ; Penyekatan (sulit menghantarkan listrik)
Fluororesin memiliki tingkat insulasi listrik tertinggi di antara plastik. Di antara plastik, ia memiliki konstanta dielektrik dan tangen rugi-rugi dielektrik yang paling rendah, serta tidak terlalu terpengaruh oleh frekuensi dan suhu, sehingga banyak digunakan dalam aplikasi frekuensi tinggi dan memberikan kontribusi besar bagi masyarakat dengan komunikasi berkapasitas besar dan berkecepatan tinggi.
Selain itu, bahan substrat fluororesin dan kabel listrik berguna sebagai produk bebas perawatan karena sifat Tahan suhu rendah dari fluororesin.
■ Daya tahan cuaca (tahan terhadap aktivitas luar ruangan)
Fluororesin hampir tidak terpengaruh oleh sinar ultraviolet, cahaya tampak, dan kelembapan.
Banyak plastik yang rusak jika dibiarkan di luar ruangan selama bertahun-tahun, namun fluororesin hampir tidak terpengaruh oleh oksidasi dari oksigen atmosfer atau bahan kimia, sehingga dapat mempertahankan kekuatannya selama lebih dari 30 tahun tanpa mengalami kerusakan. Karena fluororesin juga memiliki peforma anti air maka fluororesin terutama digunakan di bidang konstruksi sebagai bahan atap, dinding, dan penyegel.
Bahan membran atap arsitektur ChukohSky dikirim oleh perusahaan kami ke Bandara Internasional Suvarnabhumi (Thailand)
Tentang sifat-sifat PTFE dilihat dari struktur molekulnya
PTFE, bahan baku khas fluororesin, memiliki berbagai sifat karena struktur molekulnya. Struktur molekul resin polietilen (PE) dan fluororesin (PTFE) ditunjukkan di bawah ini.
rumus komposisi | Struktur 3D | |
---|---|---|
Polietilen (PE) | ||
Fluoresin (PTFE) |
Struktur molekul PE terdiri dari atom karbon (C) dan hidrogen (H). PTFE terdiri dari atom karbon (C) dan fluor (F). Ikatan pada CC sama, tetapi bagian karbon dan hidrogen (CH) serta karbon dan fluor (CF) berbeda. Jika membandingkan obligasi CH dan obligasi CF, obligasi CF memiliki energi ikatan yang lebih tinggi, sehingga dibutuhkan lebih banyak energi untuk memutuskan ikatan CF. Fakta bahwa dibutuhkan energi dalam jumlah besar berarti energi tersebut ``tahan terhadap kerusakan.''
Ciri-ciri 1tahan panas / Daya tahan cuaca / ketahanan kimia
Seperti disebutkan di atas, energi ikatan yang tinggi antara karbon dan fluor (CF) berarti bahwa karbon tersebut ``tahan terhadap kerusakan kecuali jika digunakan energi dalam jumlah besar.'' Selain itu, karena atom fluor lebih besar daripada atom hidrogen, atom-atom tersebut berikatan dalam keadaan sedikit terpelintir, sehingga menciptakan struktur heliks yang unik. Karena struktur molekulnya inilah, PTFE memiliki sifat seperti tahan panas, tahan api (tahan oksidasi), Daya tahan cuaca, dan ketahanan kimia.
Energi ikat [kJ/mol] | Jarak ikatan [nm] | |
---|---|---|
Ikatan CH (untuk CH4) | 412(CH4) | 0,110(CH4) |
Obligasi CF (untuk CF 4) | 484(CF4) | 0,138(CH3F) |
Karakteristik 2karakteristik anti lengket / Tahan minyak
Dalam kasus PTFE, polarisasi ikatan CF (kemudahan pergerakan elektron ketika ditempatkan dalam medan listrik) sama kecilnya dengan ikatan CH. Hal ini disebabkan oleh interaksi yang kuat antara kulit atom atom fluor dan elektron, dan sangat berbeda dengan atom halogen lainnya. “Polarisasi rendah” = gaya yang bekerja antar molekul kecil (gaya antarmolekul kecil), sehingga energi bebas (tegangan permukaan) permukaan bekerja sehingga menyulitkan zat untuk saling menempel. Karena struktur molekul ini, PTFE memiliki sifat karakteristik anti lengket, anti air dan Tahan minyak.
Jenis bahan | Sudut kontak dengan air [derajat] | Energi adhesi [dyn/cm] |
---|---|---|
PTFE | 114 | 43.1 |
Resin silikon | 90-110 | 47.8~72.7 |
PE. | 88 | 75.2 |
Karakteristik 3Insulasi ; Penyekatan
Ikatan CF pada PTFE memiliki kekuatan ikatan yang kuat dan mengikat elektron di dalam molekul dengan kuat, menjadikan PTFE memiliki ketahanan isolasi yang tinggi (resistansi volume, resistansi permukaan) dan sifat yang menyulitkan menghantarkan listrik.
Resistivitas volume (Ω・cm) | Resistansi permukaan rendah (Ω) | |
---|---|---|
Fluoresin (PTFE) | >1018 | >1016 |
Fluoresin (PFA) | >1018 | >1016 |
Metode pencetakan PTFE
PTFE memiliki viskositas leleh yang sangat tinggi yaitu 10 hingga 12 Pa・detik, sehingga tidak menunjukkan fluiditas bahkan ketika dipanaskan hingga titik lelehnya 327°C. (Tidak meleleh menjadi bubur.) Oleh karena itu, metode pencetakan normal seperti cetakan ekstrusi sekrup dan cetakan injeksi, yang digunakan untuk plastik keperluan umum, tidak cocok.
PTFE secara garis besar dibagi menjadi tiga jenis yang masing-masing diproses menggunakan metode pencetakan khusus yang berbeda dengan metode pencetakan biasa.
■Bubuk cetakan
Bubuk cetakan umumnya berupa bubuk berukuran 100μm atau kurang.
Ini sering digunakan dalam metode pencetakan kompresi, di mana resin dikompresi, dipadatkan, dan kemudian dibakar, dan digunakan untuk membuat blok PTFE seperti pelat dan tangki monolitik.
Selain itu, produksi film juga dapat dilakukan dengan memotong bagian luar silinder berbahan resin terkompresi.
■Bubuk halus
Serbuk halus berbentuk butiran, tetapi berubah menjadi serat jika diberi tekanan.
Oleh karena itu, digunakan dalam metode pencetakan ekstrusi pasta, yang melibatkan pencampuran dengan pelarut dan ekstrusi. Tabung dan pita segel dibentuk menggunakan metode ini.
■Dispersi
Dispersi adalah dispersi berair terpolimerisasi emulsi yang distabilkan dengan surfaktan.
Ini digunakan dalam metode pelapisan impregnasi dimana kain dll direndam dalam dispersi. Bahan ini sering dibakar setelah dikeringkan, dan perusahaan kami menggunakannya dalam produk kain dan bahan membran atap arsitektur ChukohSKY™, yang merupakan kain kaca yang diresapi dan dilapisi dengan PTFE.
Jenis resin | Metode pemrosesan | Produk yang berlaku |
---|---|---|
bubuk cetakan (Bentuk bubuk berasal dari metode polimerisasi suspensi) |
Metode pencetakan kompresi/metode ekstrusi Ram | |
bubuk halus (Bentuk butiran berasal dari metode polimerisasi emulsi) |
Tempel metode ekstrusi/metode penggulungan | |
penyebaran (Cairan emulsi berasal dari metode polimerisasi emulsi) |
Metode pelapisan impregnasi |
Metode pencetakan untuk fluororesin selain PTFE
Fluororesin selain PTFE, seperti PFA dan ETFE, memiliki viskositas leleh sekitar 10 3 hingga 4 Pa・detik, sehingga metode pencetakan yang digunakan untuk resin termoplastik umum dapat diterapkan. Namun, fluororesin cair menimbulkan korosi pada logam yang bersentuhan dengannya, sehingga bahan logam yang tahan Tahan korosi harus digunakan.
Kami juga memproduksi tabung PFA dan produk cetakan injeksi PFA.
Perusahaan kami sedang mengembangkan seri periklanan yang disebut ``Fluorine Fufufu'' untuk membantu orang menjadi lebih mengenal fluoropolimer. Ada banyak informasi ``fufufu'' tentang fluororesin yang ingin Anda bagikan kepada seseorang. Silakan lihat!
【referensi】
・ Asosiasi Industri Fluororesin Jepang Buku pegangan fluororesin
・Tanya Jawab Fluoresin