HOME
Giới thiệu về nhựa fluoro (Teflon™)

Giới thiệu về nhựa fluoro (Teflon™)

Nhựa flo là thuật ngữ chung để chỉ nguyên liệu nhựa có chứa nguyên tử flo.
Có chín loại nhựa tiêu biểu, bao gồm PTFE (polytetrafluoroethylene) và PFA (perfluoroalkoxyalkane).
Loại nhựa này có những đặc tính tuyệt vời bao gồm khả năng chịu nhiệt, ma sát thấp nhất, đặc tính chống dính, kháng hóa chất, hệ số ma sát và Vật liệu cách nhiệt.
Tận dụng những đặc điểm này, chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm thực phẩm, hóa chất, chất bán dẫn, tinh thể lỏng, thiết bị khoa học và giao thông vận tải, hỗ trợ cho ngành công nghiệp hiện đại.
Fluoropolymer thường được gọi là "Teflon™", nhưng "Teflon™" thực chất là tên sản phẩm của một loại fluoropolymer do Chemours sản xuất.

Teflon™ là gì?

Teflon™ là tên thương mại của nguyên liệu thô fluororesin PTFE do Chemours sản xuất.
PTFE, sau này được gọi là Teflon™, được phát hiện vào năm 1938 bởi Tiến sĩ Plunkett của DuPont.

Trong nghiên cứu về chất làm lạnh mới, Tiến sĩ Plunkett đã lưu trữ khí tetrafluoroethylene (TFE) trong bình áp suất trong phòng thí nghiệm. Một ngày nọ, khi mở nắp thùng ra, không có khí gas thoát ra, khi mổ thùng ra kiểm tra thì phát hiện có chất bột màu trắng rỉ ra từ thành trong. Sau đó, loại bột màu trắng này trở thành PTFE. Các ghi chú thử nghiệm từ thời điểm này vẫn được lưu giữ tại DuPont.

Trong Thế chiến II, nó được sử dụng như một sản phẩm quân sự, nhưng vào năm 1945, DuPont đã đăng ký nhãn hiệu PTFE là Teflon™ và vào năm 1946, công ty bắt đầu bán nó cho mục đích dân sự. Điều này giúp nó có thể sử dụng nó trong nhiều ngành công nghiệp và hỗ trợ sự phát triển của ngành công nghiệp hiện đại.
Vào năm 2015, Chemours tách khỏi DuPont và trở nên độc lập, đồng thời nhãn hiệu Teflon™ cũng được chuyển giao cho Chemours.
Ngoài ra, công ty chúng tôi đã được công nhận với 50 năm kinh nghiệm trong việc sản xuất các sản phẩm fluororesin và vào tháng 7 năm 2017, chúng tôi đã ký kết thỏa thuận cấp phép nhãn hiệu Teflon™ với Chemours cho băng dính fluororesin (băng Chukoh).

Teflon™ và Teflon™ là thương hiệu của Chemours. Được sử dụng bởi Chukoh Chemical Industries, Ltd. theo giấy phép.

Các loại và tên của fluororesin

Có chín loại fluororesin, bao gồm PTFE và PFA. Bảng dưới đây thể hiện các chữ viết tắt và tên tiếng Nhật.

Viết tắt	Tên (tên tiếng Nhật)
PTFE	Polytetrafluoroethylene (nhựa tetrafluoroethylene)
PFA	Perfluoroalkoxyalkane (nhựa copolyme tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether)
FEP	Chất đồng trùng hợp perfluoroethylene propene (nhựa copolyme tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene)
ETFE	Chất đồng trùng hợp ethylene-tetrafluoroethylene (nhựa copolyme tetrafluoroethylene-ethylene)
PVDF	Polyvinylidene fluoride (nhựa vinylidene fluoride)
PCTFE	Polychlorotrifluoroethylene (nhựa trifluorochloroethylene)
ECFE	Chất đồng trùng hợp ethylene-chlorotrifluoroethylene (nhựa copolyme trifluorochloroethylene-ethylene)
TFE/PDD	Chất đồng trùng hợp Tetrafluoroethylene-perfluorodioxole (nhựa copolyme tetrafluoroethylene/perfluorodioxole)
PVF	Polyvinyl fluoride (nhựa vinyl fluoride)

Loại nhựa được sử dụng phổ biến nhất là PTFE. Nhiều loại nhựa fluororesin thường được gọi là "Teflon™" dùng để chỉ PTFE.

Về đặc tính của fluororesin

Fluororesin có sáu đặc tính chính.
Nó có khả năng chịu nhiệt, Chịu nhiệt độ thấp, đặc tính chống dính, ma sát thấp nhất, kháng hóa chất, Vật liệu cách nhiệt và Khả năng chịu thời tiết.
Bởi vì rất hiếm khi một loại nhựa duy nhất có nhiều đặc tính nên fluororesin được cho là "loại nhựa cuối cùng".

■ khả năng chịu nhiệt (chịu nhiệt)

Điểm nóng chảy của PTFE là 327oC, nghĩa là nó có khả năng chịu nhiệt vượt trội so với các loại nhựa khác và có thể sử dụng liên tục ở nhiệt độ 260oC. Bởi vì nó không bị hư hỏng ngay cả trong môi trường nhiệt độ cao nên nó cần thiết trong các bộ phận được sử dụng bên trong ô tô và trong quy trình sản xuất thực phẩm.
*Nhiệt độ chịu nhiệt thay đổi tùy theo sản phẩm được xử lý. Vui lòng kiểm tra điều này khi sử dụng sản phẩm.

■ Chịu nhiệt độ thấp (chống lạnh)

PTFE có Chịu nhiệt độ thấp tuyệt vời -253oC và ngay cả khi được xử lý thành các sản phẩm fluororesin, nó vẫn duy trì Chịu nhiệt độ thấp thể được sử dụng ngay cả ở -100oC.
*Nhiệt độ chịu lạnh thay đổi tùy theo sản phẩm được xử lý. Vui lòng kiểm tra điều này khi sử dụng sản phẩm.

■ đặc tính chống dính (khó dính)

Fluororesin có đặc tính không dính vào hầu hết các chất.
Còn được gọi là khả năng giải phóng, nó có đặc tính là có thể dễ dàng bóc ra ngay cả khi dính vào nhau. Vì nó không cho phép các chất nhớt tích tụ nên nó được sử dụng trong các quy trình sản xuất thực phẩm và các bộ phận cơ khí như máy in. Nó cũng có ưu điểm là giảm quá trình làm sạch bằng cách tận dụng đặc tính chống dính của nó.

■ ma sát thấp nhất

Fluororesin có hệ số ma sát thấp nhất trong số tất cả các chất rắn. Vì hệ số ma sát thấp nên hầu như không có lực cản ma sát nào được áp dụng. Nó cần thiết trong những trường hợp bạn muốn tránh trầy xước khi vận chuyển sản phẩm do trượt và để tiến hành quá trình sản xuất một cách suôn sẻ.

■ kháng hóa chất (Chịu được hóa chất)

Fluoropolyme không bị ảnh hưởng bởi hầu hết các hóa chất hoặc dung môi. Nó đặc biệt được sử dụng trong các thiết bị sản xuất chất bán dẫn vì không dễ tạo ra tạp chất ngay cả khi tiếp xúc với axit mạnh hoặc kiềm mạnh. Các sản phẩm Fluororesin rất cần thiết cho các thiết bị sản xuất chất bán dẫn như thùng chứa hóa chất, đường ống, ống và chất mang bán dẫn.

■ Vật liệu cách nhiệt (khó dẫn điện)

Fluororesin có mức độ cách điện cao nhất trong số các loại nhựa. Trong số các loại nhựa, nó có hằng số điện môi và tiếp tuyến tổn thất điện môi thấp nhất, ít bị ảnh hưởng bởi tần số và nhiệt độ, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng tần số cao và đóng góp rất lớn cho xã hội truyền thông tốc độ cao, dung lượng cao.
Ngoài ra, vật liệu nền fluororesin và dây điện rất hữu ích như những sản phẩm không cần bảo trì do đặc tính Chịu nhiệt độ thấp của fluororesin.

■ Khả năng chịu thời tiết (chịu được ngoài trời)

Fluororesin hầu như không bị ảnh hưởng bởi tia cực tím, ánh sáng nhìn thấy và độ ẩm.
Nhiều loại nhựa bị hư hỏng khi để ngoài trời trong nhiều năm, nhưng fluororesins hầu như không bị ảnh hưởng bởi quá trình oxy hóa từ oxy hoặc hóa chất trong khí quyển nên chúng duy trì độ bền trong hơn 30 năm mà không bị hư hỏng. Vì fluororesin cũng có hiệu suất chống thấm nước chúng chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực xây dựng làm vật liệu lợp mái, vật liệu làm tường và vật liệu bịt kín.

Vật liệu màng mái kiến trúc ChukohSky được công ty chúng tôi giao đến Sân bay Quốc tế Suvarnabhumi (Thái Lan)

Về tính chất của PTFE nhìn từ cấu trúc phân tử

PTFE, một nguyên liệu thô điển hình cho fluororesin, có nhiều đặc tính khác nhau do cấu trúc phân tử của nó. Cấu trúc phân tử của nhựa polyetylen (PE) và nhựa fluororesin (PTFE) được trình bày dưới đây.

	công thức thành phần	cấu trúc 3D
Polyetylen (PE)
Fluororesin (PTFE)

Cấu trúc phân tử của PE bao gồm các nguyên tử carbon (C) và hydro (H). PTFE bao gồm các nguyên tử carbon (C) và flo (F). Các liên kết trong CC giống nhau, nhưng các phần cacbon và hydro (CH) và cacbon và flo (CF) thì khác nhau. Khi so sánh liên kết CH và liên kết CF, liên kết CF có năng lượng liên kết cao hơn nên cần nhiều năng lượng hơn để phá vỡ liên kết CF. Thực tế là cần một lượng lớn năng lượng có nghĩa là nó có khả năng “chống lại sự hư hỏng”.

Đặc tính 1khả năng chịu nhiệt / Khả năng chịu thời tiết / kháng hóa chất

Như đã đề cập ở trên, năng lượng liên kết cao giữa cacbon và flo (CF) có nghĩa là nó có ``có khả năng chống lại sự hư hỏng trừ khi sử dụng một lượng lớn năng lượng.'' Ngoài ra, do nguyên tử flo lớn hơn nguyên tử hydro nên chúng liên kết với nhau ở trạng thái hơi xoắn, tạo ra cấu trúc xoắn ốc độc đáo. Do cấu trúc phân tử này, PTFE có các đặc tính như khả năng chịu nhiệt, chống cháy (chống oxy hóa), Khả năng chịu thời tiết và kháng hóa chất.

	Năng lượng liên kết [kJ/mol]	Khoảng cách liên kết [nm]
Liên kết CH (đối với _CH4)	412(_CH4)	0,110(_CH4)
Trái phiếu CF (đối với CF ₄)	484(_CF4)	0,138(_CH3F)

Đặc điểm 2đặc tính chống dính / Chống thấm dầu

Trong trường hợp của PTFE, độ phân cực của liên kết CF (độ dễ di chuyển của các electron khi đặt trong điện trường) nhỏ bằng liên kết CH. Điều này là do sự tương tác mạnh mẽ giữa lớp vỏ nguyên tử của nguyên tử flo và các electron, và rất khác so với các nguyên tử halogen khác. “Độ phân cực thấp” = lực tác dụng giữa các phân tử nhỏ (lực liên phân tử nhỏ) nên năng lượng tự do (sức căng bề mặt) của bề mặt tác dụng khiến các chất khó dính vào nhau. Do cấu trúc phân tử này, PTFE có đặc tính đặc tính chống dính, chống thấm nước và Chống thấm dầu.

Loại vật liệu	Góc tiếp xúc với nước [độ]	Năng lượng bám dính [dyn/cm]
PTFE	114	43.1
Nhựa silicon	90-110	47,8～72,7
THỂ DỤC.	88	75.2

Đặc điểm 3Vật liệu cách nhiệt

Các liên kết CF trong PTFE có lực liên kết mạnh và liên kết mạnh với các electron bên trong phân tử, khiến cho PTFE có điện trở cách điện cao (điện trở thể tích, điện trở bề mặt) và đặc tính gây khó dẫn điện.

	Điện trở suất khối (Ω・cm)	Điện trở bề mặt thấp (Ω)
Fluororesin (PTFE)	＞10¹⁸	＞10¹⁶
Fluororesin (PFA)	＞10¹⁸	＞10¹⁶

Phương pháp đúc PTFE

PTFE có độ nhớt nóng chảy rất cao từ 10 ^{đến 12} Pa・giây, do đó nó không thể hiện tính lưu loát ngay cả khi được nung nóng đến điểm nóng chảy 327°C. (Nó không tan chảy thành bột giấy.) Do đó, các phương pháp đúc thông thường như ép đùn trục vít và ép phun, được sử dụng cho nhựa thông dụng, là không phù hợp.
PTFE được chia thành ba loại, mỗi loại được xử lý bằng phương pháp đúc đặc biệt khác với các phương pháp đúc thông thường.

■Bột đúc

Bột đúc thường là bột có kích thước từ 100μm trở xuống.
Nó thường được sử dụng trong phương pháp đúc nén, trong đó nhựa được nén, nén rồi nung và được sử dụng để chế tạo các khối PTFE như tấm và bể nguyên khối.
Ngoài ra, còn có thể sản xuất màng bằng cách cắt một hình trụ làm từ nhựa nén từ bên ngoài.

■Bột mịn

Bột mịn ở dạng hạt, nhưng nó biến thành sợi khi có áp suất.
Do đó, nó được sử dụng trong phương pháp ép đùn dán, bao gồm việc trộn nó với dung môi và ép đùn. Ống và băng bịt kín được hình thành bằng phương pháp này.

■Sự phân tán

Chất phân tán là chất phân tán dạng nước polyme hóa nhũ tương được ổn định bằng chất hoạt động bề mặt.
Nó được sử dụng trong phương pháp phủ ngâm tẩm trong đó vải, v.v. được ngâm trong chất phân tán. Nó thường được nung sau khi sấy khô và công ty chúng tôi sử dụng nó trong các sản phẩm vải và vật liệu màng mái kiến trúc ChukohSKY™, là vải thủy tinh được ngâm tẩm và phủ bằng PTFE.

Loại nhựa	Phương pháp chế biến	Sản phẩm áp dụng
bột đúc (Dạng bột thu được từ phương pháp trùng hợp huyền phù)	Phương pháp đúc nén / Phương pháp ép đùn Ram	bể tích hợp thanh/ống/tấm
bột mịn (Dạng hạt thu được từ phương pháp trùng hợp nhũ tương)	Phương pháp ép đùn dán/Phương pháp cán	ống PTFE băng niêm phong
sự phân tán (Chất lỏng nhũ hóa thu được từ phương pháp trùng hợp nhũ tương)	Phương pháp phủ tẩm	vải vóc Vật liệu màng mái kiến trúc

Phương pháp đúc nhựa fluoro khác với PTFE

Các loại nhựa fluoro khác ngoài PTFE, chẳng hạn như PFA và ETFE, có độ nhớt nóng chảy khoảng 10,3 ^{đến 4} Pa・giây, do đó có thể áp dụng các phương pháp đúc dùng cho nhựa nhiệt dẻo thông thường. Tuy nhiên, nhựa fluororesin nóng chảy sẽ ăn mòn các kim loại mà nó tiếp xúc, vì vậy phải sử dụng vật liệu kim loại chống chống ăn mòn.
Chúng tôi cũng sản xuất ống PFA và các sản phẩm đúc phun PFA.

Công ty chúng tôi đang phát triển một chuỗi quảng cáo có tên ``Fluorine Fufufu'' để giúp mọi người trở nên quen thuộc hơn với fluoropolyme. Có rất nhiều thông tin “fufufu” về nhựa fluororesins mà bạn sẽ muốn chia sẻ với ai đó. Xin vui lòng xem qua!

Trang web đặc biệt Fluorine Fufufu

【thẩm quyền giải quyết】
・ Hiệp hội Công nghiệp Fluororesin Nhật Bản Cẩm nang florua
・Hỏi đáp về nhựa florua

Bấm vào đây để được giải đáp thắc mắc về các sản phẩm fluororesin