Le PTFE est surnommé « le roi des plastiques ».Roy Planck, le père de la résine fluorée, a commencé à étudier les substituts du fréon chez DuPont aux États-Unis en 1936. Ils ont collecté une partie du tétrafluoroéthylène et l'ont stocké dans des bouteilles en acier, en vue de la prochaine expérience du lendemain. de la bouteille a été ouverte le lendemain, il n'y a pas eu de débordement de gaz.Ils pensaient qu'il y avait une fuite, mais en pesant le cylindre, ils ont constaté que le cylindre n'avait pas perdu de poids.Ils ont scié la bouteille en acier et ont trouvé une grande quantité de poudre blanche, qui était du polytétrafluoroéthylène (téflon).
Le PTFE est surnommé « le roi des plastiques ».Roy Planck, le père de la résine fluorée, a commencé à étudier les substituts du fréon chez DuPont aux États-Unis en 1936. Ils ont collecté une partie du tétrafluoroéthylène et l'ont stocké dans des bouteilles en acier, en vue de la prochaine expérience du lendemain. de la bouteille a été ouverte le lendemain, il n'y a pas eu de débordement de gaz.Ils pensaient qu'il y avait une fuite, mais en pesant le cylindre, ils ont constaté que le cylindre n'avait pas perdu de poids.Ils ont scié la bouteille en acier et ont trouvé une grande quantité de poudre blanche, qui était du polytétrafluoroéthylène (téflon).
Caractéristiques et propriétés :
Les propriétés mécaniques du PTFE sont relativement douces.Le PTFE possède une série d’excellentes propriétés de performance :
- Résistance aux hautes températures :température d'utilisation à long terme de 200 ~ 260 degrés ;
- Résistance aux basses températures :encore mou à -100 degrés ;
- Résistance à la corrosion:résistance à l'eau régale et à tous les solvants organiques ;
- Résistance aux intempéries:durée de vie optimale du plastique ;
- Haute lubrification :coefficient de frottement minimum (0,04) dans les plastiques ;
- Non visqueux :tension superficielle minimale dans les matériaux solides sans adhérer à aucune substance ;
- Non toxique :avec une inertie physiologique et d'excellentes propriétés électriques, c'est un matériau isolant idéal de classe C, une couche épaisse de journal peut bloquer la haute tension de 1 500 V.C'est plus lisse que la glace.
Le coefficient de frottement du PTFE est très faible, seulement 1/5 de celui du polyéthylène, ce qui constitue une caractéristique importante de la surface du perfluorocarbone.Et comme la force intermoléculaire de la chaîne fluor-carbone est extrêmement faible, le PTFE n’est pas visqueux.Le PTFE conserve d'excellentes propriétés mécaniques dans une large plage de températures allant de -196 à 260°C. L'une des caractéristiques des polymères perfluorocarbonés est qu'ils ne sont pas cassants à basse température.Le PTFE a une haute densité de 2,14 à 2,20 g/cm3, avec presque aucune absorption d'eau, et le taux d'absorption d'eau à l'équilibre est inférieur à 0,01 %.Le PTFE est un polymère mou et faible typique.La force gravitationnelle mutuelle entre les macromolécules est faible et la rigidité, la dureté et la résistance sont faibles.Il se déformera sous une contrainte à long terme.
Aperçu de la technologie
Polymérisation en suspension :dans la bouilloire de polymérisation, l'eau utilisée comme milieu, le persulfate d'ammonium utilisé comme initiateur et l'acide chlorhydrique dilué utilisé comme activateur, le tétrafluoroéthylène est polymérisé à une pression de 0,5 à 2 MPa et 40 à 45 ℃ pour obtenir des particules blanches, et pour obtenir du polytétrafluoroéthylène en poudre avec différentes tailles de particules après écrasement, broyage et séchage.
Polymérisation par dispersion :Une petite quantité de dispersant (perfluorooctanoate d'ammonium) et de stabilisant (composé fluorocarboné) est ajoutée pour initier la polymérisation avec un catalyseur redox.La polymérisation est divisée en haute pression et basse pression.La haute pression est de 2 MPa et 25 ℃, et la basse pression est de 0,6 à 0,7 MPa et 0 à 38 ℃.Une solution de polymérisation de polytétrafluoroéthylène est générée par polymérisation en dispersion, et une résine en dispersion est obtenue par coagulation, séchage et criblage. Grâce à la polymérisation en dispersion, sous l'action d'eau sans ions et de divers auxiliaires, une émulsion blanche est formée.L'émulsion est évaporée et concentrée dans une bouilloire de concentration pour former un liquide concentré, c'est-à-dire une émulsion dispersée.
La résine de dispersion a de meilleures performances de traitement et de meilleures performances du produit.Le polytétrafluoroéthylène est réfractaire et a une faible fluidité.Sa taille et sa forme de particules ont une influence importante sur la fluidité de la matière fondue, ses propriétés de traitement et les propriétés du produit.La différence de qualité des résines en suspension et des résines dispersées est due à leur taille de particule, à leur distribution granulométrique et à leur morphologie.La première a une taille de particule millimétrique, tandis que la seconde a une taille submicronique (250-350 nm). Les résines en suspension peuvent être moulées et traitées, mais ne peuvent pas être extrudées sous forme de pâte, tandis que les résines dispersées peuvent être utilisées pour l'extrusion de pâte.Le poids moléculaire et la cristallinité des résines dispersantes PTFE sont généralement supérieurs à ceux des résines en suspension, avec une cristallinité allant jusqu'à 96 à 98 %, et la durée de vie en fatigue par flexion est 2 300 fois plus longue que celle des résines en suspension.
La taille des particules de la résine dispersée produite par polymérisation en émulsion est petite, la distribution granulométrique est raisonnable et la morphologie des particules est contrôlable, ce qui permet d'obtenir de bonnes performances de traitement et de bonnes performances du produit.
À l'heure actuelle, environ les deux tiers des résines PTFE sont produites par méthode de suspension et un tiers par méthode de dispersion.
En 2019, il existe un total de 12 entreprises nationales de production de PTFE avec une capacité totale d'environ 140 000 tonnes/an, ce qui représente plus de 40 % de la capacité de production mondiale.Cependant, il convient de noter que la capacité de production de PTFE de la Chine est principalement constituée de produits de milieu et bas de gamme de qualité moulage par injection.
La capacité de production de PTFE de la Chine est relativement concentrée.Les six plus grandes entreprises du secteur représentent environ 83 % de la capacité de production totale.Le leader du secteur, Dongyue Group, occupe près d’un tiers des parts de marché.
En 2019, on estime que la production nationale de PTFE est d'environ 90 000 tonnes, principalement dans des produits de qualité moyenne et bas de gamme pour le moulage par injection, et le taux de localisation de la résine PTFE haut de gamme est très faible, ce qui dépend fortement des importations. un exportateur net de PTFE.En 2004, le volume des exportations chinoises de PTFE a dépassé le volume des importations, et sa capacité a considérablement augmenté entre 2010 et 2012, et son volume d'exportation a augmenté d'année en année.En 2010, le volume des exportations chinoises de PTFE a dépassé 20 000 tonnes pour la première fois et se maintient jusqu'à présent autour de 20 000 tonnes/an. Le volume des importations a maintenu une échelle stable de 5 000 à 6 000 tonnes, dont 70 à 80 % du PTFE importé est élevé. -des produits modifiés aux performances pour répondre aux besoins des industries en aval en matière de produits PTFE haut de gamme.À l'heure actuelle, le PTFE haut de gamme chinois est principalement fourni par des sociétés étrangères telles queDaikinau Japon ,DuPontaux Etats-Unis.
Principales applications de la 5G
Avec le développement continu de la technologie de communication 5G, la demande de matériaux correspondants à haute fréquence et à faible diélectrique augmente également. Les matériaux fluorés ont une excellente isolation et ne sont pas facilement perturbés par les ondes radio haute fréquence.Les polymères fluorés ont de bonnes propriétés diélectriques faibles et de faibles facteurs de perte dans des conditions haute fréquence.Ils peuvent fournir des fréquences ultra-hautes et des performances à haut débit pour les centres de données, les tours de transmission de signaux et les équipements électroniques personnels.Par conséquent, avec l’accélération de la 5G, la demande du marché en polymères fluorés hautes performances augmente également.
Les principales applications sont les câbles de communication haut débit 5G, les semi-conducteurs, les PCB et les composants d'antenne.
Câble haute fréquence et haut débit
La résine Téflon améliore les performances électriques des composants et gaines d’isolation des câbles et leur offre une sécurité incendie inégalée.Ces caractéristiques sont d'une grande importance pour les systèmes de câblage (tels que les câbles à haut débit) pour les réseaux locaux (LAN), les centres de données et autres applications de télécommunications hautes performances.Par conséquent, les fluoropolymères seront utilisés sur des lignes de transmission haute fréquence ayant des fonctions multiples, de grands volumes de transmission de données et une haute définition.
Fabrication de semi-conducteurs
La 5G affecte le développement de l’industrie des semi-conducteurs et modifie les besoins de l’industrie.Les polymères PTFE jouent également un rôle important dans les procédés de fabrication de semi-conducteurs.
Composants PCB et antennes
À l’ère de la 5G, les cartes de circuits imprimés (PCB) dépendront fortement de matériaux fluoropolymères hautes performances, qui peuvent améliorer la qualité de la transmission 5G.Le PTFE est utilisé pour les composants préimprégnés des PCB et des systèmes d'antennes afin de réaliser des connexions haute fréquence.
Heure de publication : 26 février 2019