Enkemio,polikvarfluoretileno (poli-kvar-fluor-etileno) aŭpolikvarfluoreteno (poli-kvar-fluor-eteno) estas sintezitapolimero dekvarfluoretileno. Ĝia kemia formulo estas CnF2n+2. Tipamolekula maso de polikvarfluoretileno estas proksimume 1.000.000 g/molo. Polikvarfluoretileno estas blanka, travidebla en maldika tavolo solido.
Polikvarfluoretileno estas solido kiel ĝi estas kombinaĵo kun grandamolekula maso konsistanta tute elkarbono kajfluoro.
Kemia rezisteco de polikvarfluoretileno estas pli granda ol tiu de ĉiuj la aliaj sintezitaj materialoj kaj denoblaj metaloj. Ĝi ne detruiĝas jebazoj,acidoj (inkluzivante lacaran vodkon - miksaĵon deazota acido kajklorohidrogena acido). Ĝi detruiĝas je fandaĵoj dealkalaj metaloj,fluoro kajtrifluorido de kloro.
Nek akvo kaj akvo-enhavantaj esencoj nek oleoj kaj oleo-enhavantaj esencoj malsekigas polikvarfluoretilenon, ĉar fluorokarbonoj havas moderajnfortojn de Van-der-Waals pro la altaelektronegativeco de fluoro. Polikvarfluoretileno havas unu el la plej malaltajn koeficientojn defrotado kontraŭ ĉiu solido.
Polikvarfluoretileno estas uzata kielne-algluebla mantelo por pajnoj kaj aliaj kuiradaj ujoj. Ĝi estas tre ne-reakciokapabla, parte pro la forteco dekarbono-fluoraj ligoj, havanta grandan energion de ligiĝo 485kJ/mol. Tiel ĝi estas ofte uzata en konteneroj kaj duktoj por reakciokapablaj kemiaĵoj.
Uzata kiellubrikaĵo, polikvarfluoretileno malpligrandigas frotadon, eluziĝon kaj perdadon de energio.
ĜiaCAS-numero estas 9002-84-0.
Polikvarfluoretileno estas blanka solido je ĉambra temperaturo, kundenseco de proksimume 2200 kg/m3 (2,2 g/cm3). Ĝiafandopunkto estas 327 °C, sed ĝiaj propraĵoj degradas pli supre de 260 °C.
Lakoeficiento de frotado de plastoj estas kutime mezurata kontraŭ polurita ŝtalo. Koeficiento de frotado de polikvarfluoretileno estas 0,1 aŭ malpli, kio estas la dua plej malgranda de ĉiuj sciataj solidaj materialoj (diamanto-simila karbono estas la unua). Rezisto de polikvarfluoretileno alfortoj de Van-der-Waals igas tion ke ĝi estas la nura sciata surfaco al kiugeko ne povas algluiĝi.
Polikvarfluoretileno havas bonegajnizolajn propraĵojn. Ĉi tio estas aparte vera je altajradiaj frekvencoj, farante ĝin taŭgan por uzo kielizolilo enkabloj kajkonektiloj kaj kiel materialo porprintitaj cirkvitkartoj uzata jemikroondaj frekvencoj. Ankaŭ pro ĝia pli alta fanda temperaturo, polikvarfluoretileno estas la materialo anstataŭanta la pli malfortan kaj pli sube fandantanpolietilenon, kiu estas kutime uzata en malalte kostaj aplikoj. Ĝia ege alta ampleksarezisteco faras ĝin bonan materialon porpermanenta elektra dupoluso, aparatoj kiuj estas laelektrostatikaj analogoj demagnetoj.
Pro ĝia kemia nereakciemo, polikvarfluoretileno ne povas esti kruco-ligita simile alelastomero. Pro tio ĝi ne havas memoron, kaj emas al malvarma fluo. La malvarma fluo permesas al polikvarfluoretilenaj pecoj konformiĝi al surfacoj de la aliaj pecoj pli bone ol ĉe plejparto de pecoj el la aliaj plastoj. Troa malvarma fluo tamen povas okazi. Iam metalaj risortoj aplikas kontinuan forton al polikvarfluoretilenaj pecoj por doni bonan kontakton, dum kiam malvarma fluo okazas.
Pro ĝia malalta frotado, ĝi estas uzata en aplikoj kie glita ago de partoj estas bezonata:ebenaj lagroj,dentradoj,glitaj teleroj, kaj tiel plu. En ĉi tiuj aplikoj ĝi funkcias grave pli bone olnilono; ĝi estas komparebla alultra alte molekule peza polietileno, kvankam la lasta estas pli rezista al eluziĝo ol polikvarfluoretileno. Por ĉi tiuj aplikoj, polikvarfluoretileno kun enigita minerala oleo aŭmolibdena dusulfurido kiel aldonajlubrikaĵoj en ĝia matrico estas fabrikataj.
| Propraĵo | Valoro |
|---|---|
| Denseco | 2150 ... 2200 kg/m3 |
| Modulo de Young | 0,5 GPa (0,3 ... 0,8 GPa) |
| Elasteca limigo | 23 MPa (10 ... 40 MPa) |
| Koeficiento de frotado | 0,05 ... 0,10 (0,05 ... 0,20) |
| Dureco laŭskalo de Shore D | 50 ... 65 |
| Dureco laŭ Rockwell | 25 |
| Plilongiĝo je rompo | 100% ... 400% |
| Rilatumo de Poisson | 0,46 |
| Akva absorbo | 0,01 % post 24 horoj |
| Fandopunkto | 327 °C |
| Temperaturo de malformiĝo je 0,45 MPa | 120 °C |
| Temperaturo de malformiĝo je 1,8 MPa | 54 °C |
| Temperaturo de vitreca trairo | Proksimume -30 °C |
| Koeficiento de temperatura ekspansio | (100 ... 160)·10−6K−1 |
| Varma konduktokapablo | 0,25 W/(m·K) |
| Masa varma kapacito | 0,96 J/gK |
| Rezistanco | (1018 ... 1019)Ω·m |
| Izola konstanto (dielektra permeableco) (ε) (60 Hz ... 1 GHz, 25 °C) | 2,0 ... 2,1 |
| Izolatangento de angulo de perdado je 1 MHz | 0,0003 ... 0,0007 |
| Izola forteco (1 MHz) | 60 Mv/m |
| Refrakta indico | 1,38 |
La mekanika konduto estas proksimume identa inter -80 °C kaj 250 °C.
Polikvarfluoretileno estas produktata surbaze dekloroformo CHCl3 tra klorido-dufluorido-metano CHClF2 kaj kvarfluoretileno C2F4. Kielkatalizilo estas antimono(V)-klorido-fluorido SbCl4F.
Lapolimerigo estas sub premo:
La tegmento de laMetrodome enMinneapolis estas unu el la plej grandaj aplikoj de polikvarfluoretileno, uzanta 20 akreojn de la materialo en du-tavola blanka kupolo, farita el polikvarfluoretileno-mantelita vitrofibro, kiu donas al la stadiono ĝian distingan aspekton. LaJarmila Kupolo enLondono estas ankaŭ grave farita el polikvarfluoretileno.
Pulvorita polikvarfluoretileno estas uzata enpiroteknikaj komponaĵoj kieloksidilo kun ankaŭ pulvoritaj metaloj kielaluminio kajmagnezio. Post sparkado ĉi tiuj miksaĵoj formas karbonanfulgon kajfluoridon de la metalo kaj liberigas grandan kvanton de varmo. De ĉi tie ili estas uzataj kieltransruĝaj logaj ekbriloj kajekbruligiloj porsolido-brulaĵaj raketoj.
Polikvarfluoretileno estas ankaŭ uzita enkorpa traborado, kiel sub-klavikla trapikilo, pro ĝia fleksebleco kajbiologia kongrueco.
En optikaradiomezurado, folioj faritaj el polikvarfluoretileno estas uzataj kiel mezuraj kapoj en spektroradiomezuriloj kaj larĝbendaj radiomezuriloj (ekzemplelumizaj mezuriloj kajultraviolkolorajradiomezuriloj) pro ĝia taŭgeco al difuzi elsendantan lumon preskaŭ perfekte. Ankaŭ, optikaj propraĵoj de polikvarfluoretileno restas konstantaj tra larĝa limigo de ondolongoj, de ultraviolkolora supren ĝis proksimainfraruĝa radiado. En ĉi tiu regiono, la rilato de ĝia regula elsendado al difuza elsendado estas neglekteble malgranda, do tiel lumo elsendita tra polikvarfluoretilena folio kiel optikadifuzigilo elradiatas simile al tio kiel devas esti laŭ lakosinusa leĝo de Lambert. Tial, polikvarfluoretileno ebligas kosinusan angulan respondon por detektilo mezurado de potenco de optika radiado je surfaco.
Polikvarfluoretileno estas ankaŭ uzata por mantelado de iuj specoj de harditaj,kiraso-trapikantaj kugloj por forgi pligrandiĝon de eluziĝo de la pafilo kiu devus rezulti de la pli peza pafaĵo.
Pro malgranda frotado, polikvarfluoretileno ankaŭ estas uzata kiel piedoj porkomputilaj musoj. La pli malgranda frotado provizita per polikvarfluoretileno permesasa al la musoj gliti pli glate kaj kun pli malgranda peno.
Altakoroda rezisto de polikvarfluoretileno faras ĝin bonan por laboratoriaj ujoj kaj duktoj por alte reakciemaj kemiaĵoj, kiel ekzemplehidrogenofluora acido, kiu estos solvasvitron.
Polikvarfluoretileno povas esti uzata por malebligi alinsektoj grimpi supren je surfacoj, kovritaj per la materialo. Polikvarfluoretileno estas tiel glita ke insektoj ne povas grimpi kaj falas. Ekzemple polikvarfluoretileno estas uzata por malebligi alformikoj grimpi elformikujo.
Lapirolizo de polikvarfluoretileno estas detektebla je 200 °C, kaj ĝi forfalas je kelkaj fluorokarbonaj gasoj .
Studoj ĉe animaloj indikas ke estas malverŝajne ke ĉi tiuj produktoj devus esti generitaj en kvantoj grava por sano je temperaturoj pli sube de 250 °C. kvankam birdoj estas pruvita al esti multe pli delikataj al ĉi tiuj produktoj.
Dum polikvarfluoretileno estas stabila kaj ne venena, ĝi komencas malboniĝi je la temperaturo pli supre de 260 °C, kaj malkomponiĝas pli supre de 350 °C. Ĉi tiu produktoj de degradado povas esti mortigaj porbirdoj, kaj povas kaŭzagripo-similajn simptomojn ĉe homoj.
Viando estas kutime fritata ĉe 200 ... 230 °C, kaj plejparto de oleoj startas fumi ĉe temperaturo pli sube de 260 °C, sed estas almenaŭ du kuiradaj oleoj (oleo deCarthamus tinctorius kajavokada oleo) kiuj havas temperaturon de komenco de fumado pli altan ol 260 °C. Ankaŭ malplena ujo povas superi ĉi tiun temperaturon sur varmigilo.
En 1959 studoj de (faritaj por ke la usona manĝa kaj droga administracio aprobu la materialon por uzo en manĝa proceza aparataro) montris ke la veneneco haladzo de la mantelita pajno sur seka varmigo estis malpli granda ol tiu de haladzoj de ordinaraj kuiradaj oleoj.
Aliaj polimeroj kun simila komponaĵo estas:
Ili same havas la utilajn propraĵojn de polikvarfluoretileno de malalta frotado kaj ne-reakciokapablo, sed estas pli facile formeblaj. FEP estas pli mola ol polikvarfluoretileno kaj fandas je 260 °C; ĝi estas alte travidebla kaj rezista al sunlumo.
Polikvarfluoretileno estis hazarde inventita de Roy Plunkett (1910 -1994) de Kinetic Chemicals en 1938. Dum kiam Plunkett provis fari novajnfluorklorkarbonhidrogenan malvarmigan substancon, lakvarfluoretileno polimeriĝis en kunprema kontenero, kun la fero de la eno de la ujo aganta kiel katalizilo. Kinetic Chemicals patentis ĝin en 1941 kaj registris la "Teflon" kiel registrita marko en 1945.
En 1950, DuPont akiris interezon en Kinetic Chemicals kaj estis produktanta pli ol 450 tunojn de polikvarfluoretileno dum jaro enParkersburg, Okcidenta Virginio. En 1954, Franca inĝeniero Marc Grégoire kreis la unuan pajnon mantelitan kun polikvarfluoretileno sub la varomarko "Tefal" post kiam lia edzino igis lin provi por ŝiaj kuiraj pajnoj la materialon kiun li uzis por fiŝkaptado. En Usono, rezidento de Kansasurbo (Misurio) Marion A. Trozzolo, kiu uzis la substancon sur scienca ujo, ofertis la unuan faritan en Usono kovritan per polikvarfluoretileno paton "La Feliĉa Pajno" en 1961.
Frua uzo de polikvarfluoretileno estis en laProjekto Manhattan kiel materialo por mantelado de klapoj kaj sigeloj en la duktoj por alte reakciokapablaurania sesfluorido en laurania pliriĉigo jeOak Ridge,Tenesio, tiam ĝi estis sciata kielK-25.
