PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）は、原料から多段階の化学工程を経て合成される。主な前駆体は、蛍石（フッ化カルシウム）、フッ化水素酸、クロロホルムから得られるテトラフルオロエチレン（TFE）である。TFEをPTFEに重合するには、水と過硫酸アンモニウムや過酸化二コハク酸のような開始剤が必要である。得られたPTFEは、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック、金属などの充填剤でさらに強化することができ、以下のような特殊用途向けに機械的、熱的、電気的特性を向上させることができる。 カスタムPTFE部品 .
キーポイントの説明
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TFE合成の主原料
- 蛍石（フッ化カルシウム）:フッ素原子の供給源となる鉱物。硫酸と反応してフッ化水素酸（HF）を生成する。
- フッ化水素酸(HF):クロロホルム（CHCl₃）と反応して、TFEの前駆体であるクロロジフルオロメタン（CHClF₂）を生成する重要な中間体。
- クロロホルム（CHCl₃）:HFと反応してクロロジフルオロメタンを生成し、これを熱分解してテトラフルオロエチレン（TFE）を得る。
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TFEからPTFEへの重合
- テトラフルオロエチレン（TFE）:フリーラジカル重合によりPTFEを形成するモノマー。このプロセスは通常、水性媒体中で起こる。
- 開始剤:過硫酸アンモニウムや過酸化二コハク酸のような化学物質は、フリーラジカルを発生させて重合反応を開始させる。
- 水:反応媒体として働き、TFEと開始剤の分散を促進する。
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特性を向上させる添加剤と充填剤
- ガラス繊維:機械的強度と寸法安定性を向上させ、PTFEを高応力用途に適している。
- アラミド繊維:耐摩耗性と靭性を高め、シールやベアリングによく使用される。
- セラミックフィラー（グラファイト、窒化ホウ素など）:熱伝導率を向上させ、摩擦を減らす。
- 金属フィラー（青銅、ステンレスなど）:導電性と熱安定性を向上させる。 カスタムPTFE部品 特殊産業用
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用途とカスタマイズ
- PTFEは汎用性が高いため、フィラーの種類や濃度を調整することで、オーダーメイドの配合が可能です。このカスタマイズは、耐薬品性、低摩擦性、高温安定性など、特定の性能特性を必要とする用途にとって極めて重要である。
これらの原材料とその役割を理解することで、メーカーは工業用部品から医療機器に至るまで、多様な用途向けにPTFE配合を最適化することができる。
要約表
| 原料 | PTFE合成における役割 |
|---|---|
| 蛍石 (CaF₂) | フッ素の供給源。硫酸と反応してフッ化水素酸（HF）を生成する。 |
| フッ化水素酸(HF) | クロロホルムと反応してクロロジフルオロメタン（TFE前駆体）を生成する中間体。 |
| クロロホルム（CHCl₃） | HFと反応してクロロジフルオロメタンを生成し、後に熱分解してTFEになる。 |
| テトラフルオロエチレン（TFE） | 過硫酸アンモニウムのような開始剤を用いてPTFEに重合したモノマー。 |
| フィラー（ガラス、アラミドなど） | 特殊用途向けに機械的、熱的、電気的特性を強化します。 |
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