PTFE vs PFOA: Den kompletta jämförelsen

Denna omfattande och informativa studie kommer till fullo att beskriva PTFE och PFOA, inklusive deras beståndsdelar som leder till deras särskiljningsförmåga, kemiska egenskaper, fysikaliska egenskaper, mekaniska egenskaper, tillämpningar, fördelar och begränsningar.

Definition

PTFE är en termoplastisk polymer gjord av tetrafluoretenpolymerisation och är i fast form. Samtidigt är PFOA en syntetisk kemikalie som genereras som en del av fluorpolymerer och är i flytande form.

Element som gör PTFE och PFOA

Både PTFE och PFOA är gjorda av olika element som gör dem distinkta.

PTFE är gjord av följande element:

• Kol

Varje kolatom är kopplad till två andra kolatomer i ett långkedjeliknande arrangemang av kolatomer.

• Fluor

PTFE har många fluoratomer i sig.

Kolkedjan är innesluten i ett skyddande hölje av fluoratomer, vilket resulterar i en kemiskt inert, relativt tät molekyl med extremt potenta kol-fluorinteraktioner.

PFOA är gjord av följande element:

• Syre

PFOA har två syreatomer bundna till kolatomer.

• Fluor

PFOA har tio fluoratomer bundna till kolatomer.

• Kol

PFOA har åtta kolatomer.

Fysiska egenskaper

Följande är de fysiska egenskaperna hos PTFE:

 

• Smidig och non-stick

PTFE har Teflon som varumärke; fluoret som omger Teflons molekyler är nyckeln till dess släta yta. På grund av dessa fluoratomer är teflon resistent mot praktiskt taget alla andra material som fastnar.

• Utseende

Den är vit och i fast form.

• Densitet

Densiteten för PTFE är cirka 2200 kg/m³.

• Låg friktion

Fluorbeläggningen på PTFE bidrar till dess låga friktionskoefficient.

• Smältpunkt

Den har en hög smältpunkt på upp till 327 °C

• Elektrisk isolering

PTFE är inte lätt poröst för elektrisk energi och tål höga volt utan att försämras.

• Hydrofobicitet

PTFE är vattenbeständig polymer.

Följande är de fysiska egenskaperna hos PFOA:

• Hög kokpunkt

Den har en hög kokpunkt på upp till 189°C och tål därför höga temperaturer.

• Utseende

PFOA har ingen distinkt färg och är i flytande form men kan vara i gas eller fast form under vissa förhållanden.

• Hydrofobisk

PFOA är mycket hydrofobt på grund av fluorkolvätekedjan och avvisar därför vatten.

• Smältpunkt

PFOA har en smältpunkt på 67°C

Kemiska egenskaper

Kemiska egenskaper hos PTFE inkluderar:

 

• Motståndskraftig mot nedbrytning

På grund av närvaron av kolatomer och fluor har PTFE utmärkt motståndskraft mot nedbrytning.

• Tröghet

PTFE är exceptionellt motståndskraftigt när det angrips kemiskt av baser, syror och andra frätande kemikalier. De flesta lösningsmedel påverkar inte det, och även potenta syror och baser reagerar inte lätt med det.

• Reaktivitet

PTFE är vanligtvis en icke-reaktiv polymer och reagerar därför med andra föreningar.

• Kemisk beständighet

Det är mycket resistent mot baser, syror och frätande kemikalier som angriper det kemiskt.

Följande är de kemiska egenskaperna hos PFOA:

• Bioackumulering

PFOA och dess förening kan byggas upp och är konstant i vatten, jord, fåglar och fiskar

• Kemisk stabilitet

Den kemiska stabiliteten för PFOA är relativt hög och reagerar därför inte effektivt med andra kemikalier i miljön.

Mekaniska egenskaper

Till skillnad från PTFE är PFOA en syntetisk kemikalie. Dess mekaniska egenskaper i material och andra föreningar kan skilja sig åt beroende på tillverkningssätt och själva materialet.

Följande mekaniska egenskaper hos PTFE inkluderar:

• Draghållfasthet

Den har en hög draghållfasthet på cirka 10-43 MPa.

• Förlängning

PTFE har en hög förlängning på upp till 500%.

• Kompressibilitet

Denna polymer har låg kompressibilitet som ett resultat av dess molekylära struktur.

Vid mycket höga temperaturer kan PTFE inte ändra sin volym och form.

• Mångsidighet

På grund av sin molekylära sammansättning är den anpassningsbar och kan böjas eller böjas utan att deformeras.

• Hårdhet

Denna polymer har mycket låg hårdhet eftersom den är mjuk.

Fördelar

Fördelarna med PTFE och PFOA varierar beroende på deras speciella egenskaper. Följande är fördelarna med PTFE som förklaras:

• Smidig och non-stick

PTFE är mycket slät och inte klibbig, därför att föredra för non-stick-applikationer som kokkärl.

• Resistent mot kemikalier

PTFE är mycket resistent mot vatten, kemikalier, baser, syror, lösningsmedel och andra frätande ämnen.

• Elektrisk isolering

PFOA är en utmärkt elektrisk isolator eftersom den tål hög volt utan skador och är inte lätt tillåten för elektrisk energi.

• Lågfriktionsyta

PTFE har en mycket låg friktionskoefficient och är att föredra för tekniska tillämpningar.

• Beständig mot höga temperaturer

PTFE är lämplig för användning även i höga temperaturer då den tål upp till 260°C utan skador.

• Resistent till den tuffa miljön och väderförhållandena

PTFE tål extrema väderförhållanden och anses främst för utomhusapplikationer.

Följande är fördelarna med PFOA:

• Beständig mot höga temperaturer

Precis som PTFE tål PFOA höga temperaturer utan skador.

• Non-stick fördelar

Denna polymer har goda non-stick-egenskaper och används i livsmedelsutrustning och köksredskap.

• Resistent mot kemikalier

PFOA är mycket resistent mot baser, syror och andra frätande föreningar.

• Klarar tuffa förhållanden

PFOA är avvisande mot miljöfaktorer som UV-strålning.

Nackdelar

Trots att PTFE har utmärkta fördelar som gör det lämpligt för sina applikationer, har det också sina begränsningar som inkluderar följande:

• Begränsning av färgalternativ

PTFE är vitt och därför kanske inte är lämpligt om det behövs i andra färgalternativ.

• Kosta

PTFE är avsevärt dyrt och dyrt på grund av bearbetning och tillverkning.

• Begränsade högtrycksapplikationer

PTFE är olämpligt för högtryckstillämpningar eftersom dess tryckhållfasthet är relativt låg.

• Svårighet att binda

PTFE har låg ytenergi och binder sig inte snabbt till andra material.

• Ej ruttnande

PTFE kan stanna mycket länge i miljön utan skador eller förfall eftersom det är icke biologiskt nedbrytbart.

Följande är begränsningarna för PFOA som förklaras:

• Kosta

Liksom PTFE gör bearbetnings- och tillverkningssvårigheter det dyrare och dyrare än andra material.

• Begränsade applikationer

På grund av dess egenskaper och miljörisker kan PFOA ha begränsad användning jämfört med andra material med samma fördel.

• Hälsorisker

PFOA kan leda till hälsoproblem som cancer och reproduktions- och immunsystemstörningar.

• Miljörisker

PFOA och dess föreningar utgör en risk för miljön eftersom de anses konstanta i mark och vatten och kan förorena miljön.

Ansökningar

De mekaniska, fysikaliska och kemiska egenskaperna hos PTFE gör den lämplig för olika tillämpningar inom industrin.

Följande är tillämpningarna av PTFE:

• Medicinska tillämpningar

PTFE gör medicinska implantat som hjärtplåster, ersättningsligament och vaskulära plagg.

• El och elektronik

PTFE tillverkar elektriska och elektroniska komponenter som kretskort, elektrisk isolering, trådisolering och halvledardelar.

• Fordonsindustrin

PTFE används i servostyrning och transmission, foder för bränsleventilskaftstätningar, packningar, O-ringar och axeltätningar.

• Teknik

PTFE tillverkar konstruktionskomponenter som rörbeläggningar, kopplingar, lager, säten och pluggar samt ventil- och pumpdelar.

• Non-stick beläggningar

PTFE tillverkar beläggningsytor för livsmedelsutrustning, bakverk och köksredskap.

Följande är tillämpningarna av PFOA:

• Brandsläckningsskum

PFOA är en biprodukt från tillverkning av brandsläckningsskum som används för att släcka bränder som påverkas av brandfarliga vätskor.

• Mattor och textil

PFOA används vid tillverkning av mattor och textilbehandlingar som är resistenta mot smuts och vatten.

• Non-stick beläggning

PFOA används för att göra non-stick beläggningar för bakverk, livsmedelsutrustning och köksredskap.

Slutsats

PTFE och PFOA är två olika kemiska föreningar med andra grundämnen och användningsområden.

PTFE är en syntetisk polymer, medan PFOA är en syntetisk kemisk förening som skapar andra material.

De har en distinkt kemisk sammansättning och mekaniska, fysikaliska och kemiska egenskaper, vilket gör dem unika för olika applikationer.

PTFE anses avsevärt vara en säker och inert förening jämfört med PFOA i miljö- och hälsofrågor.

PTFE anses vara en fördelaktig och anpassningsbar substans med många tillämpningar. Samtidigt har PFOA hälso- och miljörisker.

Mer resurser:

PTFE-egenskaper  -Källa: Hansa

PFOA  -Källa: Wikipedia

PTFE tillverkningsprocess – Källa: Hansa