PTFE กับเทฟลอน: การเปรียบเทียบที่สมบูรณ์

เทฟลอนเป็นโพลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่ทำจากการเกิดพอลิเมอไรเซชันของเตตระฟลูออโรเอทิลีน และอยู่ในรูปแบบของแข็ง

เทฟลอนมีหลายประเภท: พีทีเอฟ, เอฟอีพี, อีทีเอฟอี, และ พีวีดีเอฟ.

สารเคมี PTFE มีชื่อทางการค้าว่าเทฟลอน โดยบริษัท DuPont เป็นผู้จัดหา

การเกิดพอลิเมอไรเซชันของเตตระฟลูออโรเอทิลีนทำให้เกิดโพลิเมอร์เทอร์โมพลาสติกเทฟลอนและ PTFE ซึ่งมีอยู่ในรูปของแข็ง

ดังนั้น PTFE จึงเป็นชื่อทางวิทยาศาสตร์ และเทฟลอนเป็นชื่อเครื่องหมายการค้าของวัสดุเดียวกัน

องค์ประกอบที่ทำให้ PTFE และเทฟลอน

PTFE และเทฟลอนมีธาตุเคมีเหมือนกันเนื่องจากหมายถึงวัสดุชนิดเดียวกัน

PTFE และเทฟลอนมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

ฟลูออรีน

เทฟลอนและ PTFE มีอะตอมฟลูออรีนอยู่จำนวนมาก

โซ่คาร์บอนถูกหุ้มด้วยปลอกป้องกันที่ทำจากอะตอมฟลูออรีน ส่งผลให้เกิดโมเลกุลเฉื่อยทางเคมีที่มีความหนาแน่นค่อนข้างสูง โดยมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างคาร์บอนและฟลูออรีนที่มีประสิทธิภาพสูง

คาร์บอน

อะตอมคาร์บอนแต่ละอะตอมเชื่อมต่อกับอะตอมคาร์บอนอีกสองตัวด้วยการจัดเรียงอะตอมคาร์บอนแบบเป็นโซ่ยาว

คุณสมบัติทางกายภาพ

เนื่องจากเทฟลอนและ PTFE เป็นวัสดุชนิดเดียวกัน คุณสมบัติทางกายภาพของเทฟลอนและ PTFE มีดังนี้:

• รูปร่าง

พอลิเมอร์ทั้งสองชนิดมีสีขาวและอยู่ในรูปแบบของแข็ง

• ความหนาแน่น

ความหนาแน่นของ PTFE และเทฟลอนอยู่ที่ประมาณ 2200 กก./ม.³.

• เรียบเนียนและไม่ติด

PTFE และเทฟลอนมีพื้นผิวเรียบเนื่องจากมีฟลูออรีนล้อมรอบโมเลกุลของ PTFE และด้วยอะตอมฟลูออรีนเหล่านี้ เทฟลอนและ PTFE จึงทนทานต่อวัสดุอื่นแทบทุกชนิดในการเกาะติด

• แรงเสียดทานต่ำ

ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่ต่ำนั้นเกิดจากการเคลือบฟลูออรีนบนโพลีเมอร์ทั้งสองตัว

• จุดหลอมเหลว

มีจุดหลอมเหลวสูงถึง 327°C

• ฉนวนไฟฟ้า

PTFE และเทฟลอนไม่เป็นรูพรุนต่อพลังงานไฟฟ้าได้ง่ายและทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงได้โดยไม่เสื่อมสภาพ

• ความไม่ชอบน้ำ

พวกมันเป็นโพลิเมอร์ที่ทนน้ำ

คุณสมบัติทางเคมี

คุณสมบัติทางเคมีของ PTFE และเทฟลอนมีความคล้ายคลึงกัน ดังต่อไปนี้:

• ความเฉื่อยชา

PTFE และเทฟลอนมีความทนทานเป็นพิเศษเมื่อถูกทำปฏิกิริยาทางเคมีโดยเบส กรด และสารเคมีกัดกร่อนอื่นๆ

ตัวทำละลายส่วนใหญ่ไม่ส่งผลต่อสารเหล่านี้ และแม้แต่กรดและเบสที่มีฤทธิ์รุนแรงก็ไม่ทำปฏิกิริยากับสารเหล่านี้ได้ง่าย

• ทนทานต่อการเสื่อมสภาพ

เนื่องจากมีอะตอมคาร์บอนและฟลูออรีนอยู่ PTFE และเทฟลอนจึงมีความต้านทานการเสื่อมสภาพได้ดีเยี่ยม

• ปฏิกิริยาตอบสนอง

โดยทั่วไปแล้วพอลิเมอร์เหล่านี้จะไม่เกิดปฏิกิริยา ดังนั้นจึงทำปฏิกิริยากับสารประกอบอื่น

• ทนทานต่อสารเคมี

พวกมันทนทานต่อเบส กรด และสารเคมีกัดกร่อนที่ทำลายพวกมันทางเคมีได้ดีมาก

คุณสมบัติทางกล

เทฟลอนและ PTFE แสดงสมบัติเชิงกลที่คล้ายคลึงกัน ดังต่อไปนี้:

• การยืดออก

PTFE และ Teflon มีส่วนขยายที่สูงถึง 500%

• ความสามารถในการบีบอัด

พอลิเมอร์เหล่านี้มีความสามารถในการบีบอัดต่ำเนื่องมาจากโครงสร้างโมเลกุลของมัน

ภายใต้อุณหภูมิที่สูงมาก PTFE และเทฟลอนไม่สามารถเปลี่ยนปริมาตรและรูปร่างได้

• ความแข็งแรงแรงดึง

มีความต้านทานแรงดึงสูงประมาณ 10-43MPa

• ความอเนกประสงค์

เนื่องจากมีองค์ประกอบโมเลกุล พวกมันจึงปรับตัวได้และสามารถงอหรือโค้งงอได้โดยไม่เสียรูป

• ความแข็ง

พอลิเมอร์เหล่านี้มีความแข็งต่ำมากเนื่องจากมีความอ่อนตัว

ข้อดี

คุณสมบัติเฉพาะของเทฟลอนและ PTFE ส่งผลต่อข้อดีของวัสดุทั้งสองและนำมาพิจารณาสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย

ต่อไปนี้เป็นข้อดีของ PTFE และเทฟลอน:

• ทนทานต่อสารเคมี

มีความทนทานต่อน้ำ ตัวทำละลาย เบส กรด สารเคมี และสารกัดกร่อนอื่นๆ ได้ดี

• ฉนวนไฟฟ้า

PFOA เป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมเช่นเดียวกับเทฟลอน เนื่องจากสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงได้โดยไม่เกิดความเสียหาย และไม่สามารถยอมให้รับพลังงานไฟฟ้าได้ง่าย

• ไม่ติดและเรียบเนียน

มีความเรียบมากและไม่เหนียวเหนอะหนะ จึงเหมาะกับการใช้งานที่ต้องการพื้นผิวไม่ติด เช่น เครื่องครัว

• พื้นผิวมีแรงเสียดทานต่ำ

ทั้งสองมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำมากและนิยมใช้ในงานวิศวกรรม

• ทนทานต่ออุณหภูมิสูง

เหมาะสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงเนื่องจากสามารถทนอุณหภูมิได้สูงถึง 260°C โดยไม่เกิดความเสียหาย

• ทนทานต่อสภาพแวดล้อมและสภาพอากาศที่รุนแรง

พอลิเมอร์สามารถทนต่อสภาพอากาศที่รุนแรงและได้รับการพิจารณาให้ใช้กลางแจ้งเป็นหลัก

ข้อเสีย

แม้ว่า PTFE และ Teflon จะมีคุณสมบัติที่โดดเด่นซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน แต่ก็ยังมีข้อจำกัดดังต่อไปนี้:

• ค่าใช้จ่าย

พอลิเมอร์มีราคาแพงมากเนื่องจากกระบวนการแปรรูปและการผลิต

• การใช้งานแรงดันสูงแบบจำกัด

ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องเผชิญกับแรงดันสูง เนื่องจากมีความแข็งแรงต่อแรงอัดค่อนข้างต่ำ

• ไม่สลายตัว

พวกมันสามารถคงอยู่ในสิ่งแวดล้อมได้นานโดยไม่เกิดความเสียหายหรือสลายตัวเนื่องจากพวกมันไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

• ความยากในการเชื่อมประสาน

เทฟลอนและ PTFE มีพลังงานพื้นผิวต่ำและไม่ยึดติดกับวัสดุอื่นอย่างรวดเร็ว

• ข้อจำกัดของตัวเลือกสี

มันเป็นสีขาว ดังนั้นจึงอาจไม่เหมาะหากต้องการตัวเลือกสีอื่น

แอปพลิเคชั่น

คุณสมบัติทางกล ทางกายภาพ และทางเคมีของ PTFE และเทฟลอนทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานต่างๆ ในอุตสาหกรรม

ต่อไปนี้เป็นการใช้งานของ PTFE และ Teflon:

• อุตสาหกรรมยานยนต์

ใช้ในพวงมาลัยเพาเวอร์และระบบส่งกำลัง ซีลก้านวาล์วเชื้อเพลิง ปะเก็น โอริง และซีลเพลา

• วิศวกรรม

ใช้ในส่วนประกอบในการก่อสร้าง เช่น สารเคลือบท่อ อุปกรณ์ประกอบ ลูกปืน เบาะและปลั๊ก รวมถึงชิ้นส่วนวาล์วและปั๊ม

• เครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

ใช้ในการผลิตส่วนประกอบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เช่น แผงวงจร ฉนวนไฟฟ้า ฉนวนสายไฟ และเซมิคอนดักเตอร์

• การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

พอลิเมอร์ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนทางการแพทย์ เช่น แผ่นปิดหัวใจ เส้นเอ็นทดแทน และเสื้อผ้าสำหรับหลอดเลือด

• สารเคลือบกันติด

พื้นผิวสำหรับเครื่องครัว อุปกรณ์อบ และอุปกรณ์แปรรูปอาหารเคลือบด้วย PTFE และเทฟลอน

บทสรุป

PTFE และเทฟลอนเป็นสารเคมีหรือวัสดุชนิดเดียวกัน

ทั้งสองชนิดเป็นโพลิเมอร์สังเคราะห์ที่มีองค์ประกอบทางเคมีและคุณสมบัติทางกายภาพ เชิงกล และทางเคมีเหมือนกัน

ความแตกต่างระหว่างทั้งสองคือเทฟลอนเป็นชื่อเครื่องหมายการค้าของ PTFE ซึ่งเป็นเจ้าของโดยบริษัทที่รู้จักกันในชื่อ DuPont

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม:

การใช้งาน PTFE – ที่มา: HANSA

เทฟลอน – ที่มา: Wikipedia

กระบวนการผลิต PTFE – ที่มา: HANSA

เติม PTFE – ที่มา: HANSA