PTFE مقابل Teflon: المقارنة الكاملة

التفلون هو عبارة عن بوليمر حراري بلاستيكي مصنوع من بلمرة رباعي فلورو الإيثيلين وهو في صورة صلبة.

يوجد للتفلون أنواع مختلفة: مادة البولي تترافلوروإيثيلين, FEP, إثيلين تيريفثالات الإيثيلين، و بولي فينيل كلوريد.

المادة الكيميائية PTFE معروفة تجاريا باسم تفلون، وتنتجها شركة DuPont.

تؤدي عملية بلمرة رباعي فلورو الإيثيلين إلى إنتاج البوليمرات الحرارية البلاستيكية تيفلون وPTFE، والتي توجد في صورة صلبة.

لذلك، PTFE هو الاسم العلمي، و Teflon هو اسم العلامة التجارية لنفس المادة.

العناصر التي تصنع منها مادة PTFE والتيفلون

يحتوي كل من PTFE والتيفلون على نفس العنصر الكيميائي لأنهما يشيران إلى نفس المادة.

يحتوي كل من PTFE والتفلون على العناصر التالية:

الفلور

يحتوي التيفلون وPTFE على الكثير من ذرات الفلور.

يتم تغليف سلسلة الكربون بغلاف واقٍ من ذرات الفلور، مما يؤدي إلى إنشاء جزيء كثيف نسبيًا وخامل كيميائيًا مع تفاعلات قوية للغاية بين الكربون والفلور.

الكربون

ترتبط كل ذرة كربون بذرتي كربون أخريين في ترتيب يشبه سلسلة طويلة من ذرات الكربون.

الخصائص الفيزيائية

نظرًا لأن التيفلون وPTFE هما نفس المادة، فإن الخصائص الفيزيائية لهما هي كما يلي:

• مظهر

كلا البوليمرينين أبيضان وفي شكل صلب.

• كثافة

تبلغ كثافة PTFE والتيفلون حوالي 2200 كجم/م2³.

• ناعمة وغير لاصقة

يتميز كلٌّ من PTFE والتيفلون بأسطح ناعمة بفضل ذرات الفلور المحيطة بجزيئاتهما. وبفضل ذرات الفلور هذه، يقاوم التيفلون وPTFE التصاق جميع المواد الأخرى تقريبًا.

• احتكاك منخفض

يساهم الطلاء الفلوري الموجود على البوليمرين في معامل الاحتكاك المنخفض لديهما.

• نقطة الانصهار

تتمتع بدرجة انصهار عالية تصل إلى 327 درجة مئوية

• العزل الكهربائي

لا يتسرب PTFE والتيفلون بسهولة إلى الطاقة الكهربائية ويمكنهما تحمل الفولتات العالية دون أن يتدهورا.

• كارهة للماء

وهي عبارة عن بوليمرات مقاومة للماء.

الخصائص الكيميائية

الخصائص الكيميائية لـ PTFE والتفلون متشابهة؛ وهي تشمل ما يلي:

• همود

تتمتع مادة PTFE والتيفلون بمرونة استثنائية عند تعرضهما للهجوم الكيميائي بواسطة القواعد والأحماض والمواد الكيميائية المسببة للتآكل الأخرى.

معظم المذيبات لا تؤثر عليها، وحتى الأحماض والقواعد القوية لا تتفاعل معها بسهولة.

• مقاومة للتدهور

بسبب وجود ذرات الكربون والفلور، يتمتع كل من PTFE والتيفلون بمقاومة ممتازة للتدهور.

• التفاعلية

هذه البوليمرات عادة ما تكون غير تفاعلية وبالتالي تتفاعل مع المركبات الأخرى.

• المقاومة الكيميائية

إنها مقاومة جدًا للقواعد والأحماض والمواد الكيميائية الكاوية التي تهاجمها كيميائيًا.

الخصائص الميكانيكية

يظهر التيفلون وPTFE خصائص ميكانيكية مماثلة، والتي تشمل ما يلي:

• استطالة

تتمتع مادة PTFE والتفلون بامتداد عالي يصل إلى 500%.

• الانضغاطية

تتمتع هذه البوليمرات بقدرة ضغط منخفضة نتيجة لبنيتها الجزيئية.

في درجات الحرارة المرتفعة جدًا، لا يمكن لمادة PTFE والتفلون تغيير حجمهما وشكلهما.

• قوة الشد

تتمتع بقوة شد عالية تصل إلى حوالي 10-43 ميجا باسكال.

• التنوع

بسبب تركيبها الجزيئي، فهي قابلة للتكيف ويمكنها الانحناء أو الثني دون تشويه.

• صلابة

تتمتع هذه البوليمرات بصلابة منخفضة جدًا لأنها ناعمة.

المزايا

تؤثر الخصائص الخاصة للتفلون وPTFE على مزاياها ويتم أخذها في الاعتبار لتطبيقاتها المختلفة.

فيما يلي مزايا PTFE و Teflon:

• مقاومة للمواد الكيميائية

إنها مقاومة للغاية للماء والمذيبات والقواعد والأحماض والمواد الكيميائية والمواد المسببة للتآكل الأخرى.

• العزل الكهربائي

يعتبر PFOA، تمامًا مثل التفلون، عازلًا كهربائيًا ممتازًا لأنه يمكنه تحمل الفولتات العالية دون حدوث أي ضرر ولا يسمح بمرور الطاقة الكهربائية بسهولة.

• غير لاصق وناعم

إنها ناعمة جدًا وغير لزجة وبالتالي فهي مفضلة للتطبيقات غير اللاصقة مثل أدوات الطهي.

• سطح ذو احتكاك منخفض

يتمتع كلاهما بمعامل احتكاك منخفض للغاية ويفضل استخدامه في التطبيقات الهندسية.

• مقاومة لدرجات الحرارة العالية

إنها مناسبة للاستخدام حتى في درجات الحرارة العالية حيث يمكنها تحمل ما يصل إلى 260 درجة مئوية دون ضرر.

• مقاومة للبيئة القاسية وظروف الطقس

تتميز البوليمرات بقدرتها على تحمل الظروف الجوية القاسية ويتم استخدامها في المقام الأول للتطبيقات الخارجية.

العيوب

على الرغم من أن PTFE والتفلون يتمتعان بفوائد ممتازة تجعلهما مناسبين لتطبيقاتهما، إلا أن لهما أيضًا حدودهما والتي تشمل ما يلي:

• يكلف

تعتبر البوليمرات مكلفة إلى حد كبير بسبب المعالجة والتصنيع.

• تطبيقات محدودة للضغط العالي

وهي غير مناسبة للتطبيقات ذات الضغط العالي لأن قوتها الانضغاطية منخفضة نسبيًا.

• غير متحلل

يمكنها البقاء لفترة طويلة جدًا في البيئة دون أن تتضرر أو تتحلل لأنها غير قابلة للتحلل البيولوجي.

• صعوبة الترابط

تتمتع مادة التفلون ومادة PTFE بطاقة سطحية منخفضة ولا ترتبط بسرعة بمواد أخرى.

• حدود خيارات الألوان

إنها بيضاء اللون وبالتالي قد لا تكون مناسبة إذا كانت هناك حاجة إليها في خيارات الألوان الأخرى.

التطبيقات

الخصائص الميكانيكية والفيزيائية والكيميائية لـ PTFE والتفلون تجعلها مناسبة لتطبيقات مختلفة في الصناعة.

فيما يلي تطبيقات PTFE و Teflon:

• صناعة السيارات

يتم استخدامها في نظام التوجيه المعزز وناقل الحركة، وبطانات أختام صمام الوقود، والحشيات، والحلقات الدائرية، وأختام العمود.

• هندسة

يتم استخدامها في مكونات البناء مثل طلاء الأنابيب، والتجهيزات، والمحامل، والمقاعد والمقابس، وأجزاء الصمامات والمضخات.

• الكهرباء والإلكترونيات

يتم استخدامها في تصنيع المكونات الكهربائية والإلكترونية مثل لوحات الدوائر، والعزل الكهربائي، وعزل الأسلاك، وأشباه الموصلات.

• التطبيقات الطبية

تُستخدم البوليمرات في صناعة الغرسات الطبية مثل لاصقات القلب، والأربطة البديلة، والملابس الوعائية.

• الطلاءات غير اللاصقة

يتم طلاء الأسطح الخاصة بأواني الطهي وأواني الخبز ومعدات تجهيز الأغذية بمادة PTFE والتفلون.

خاتمة

PTFE والتيفلون هما نفس المركبات الكيميائية أو المواد.

كلاهما عبارة عن بوليمرات صناعية لها نفس التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية والميكانيكية والكيميائية.

الفرق بين الاثنين هو أن التفلون هو الاسم التجاري لـ PTFE، المملوكة لشركة تُعرف باسم DuPont.

المزيد من الموارد:

تطبيقات PTFE – المصدر: هانسا

تفلون – المصدر: ويكيبيديا

عملية تصنيع PTFE – المصدر: هانسا

مادة PTFE المملوءة – المصدر: هانسا