PTFEの製造工程

1.TFEの作製

2.懸濁重合

3.分散重合

TFEの作成

1 PTFE の製造業者は、TFE を合成することから始めます。TFE、ホタル石、フッ化水素酸、クロロホルムの 3 つの成分が、1094 ～ 1652°F (590 ～ 900 °C) に加熱された化学反応チャンバー内で混合されます。得られたガスは冷却され、蒸留されて不純物が除去されます。

懸濁重合

2 反応チャンバーには、精製水と、ポリマーの形成を開始する化学物質である反応剤または開始剤が充填されています。液体 TFE は反応チャンバーにパイプで送られます。TFE が開始剤と接触すると、重合が始まります。得られた PTFE は固体粒子を形成し、水面に浮かびます。この際、反応チャンバーは機械的に振動します。チャンバー内の化学反応により熱が発生するため、チャンバーは、その外側のジャケット内に冷水または別の冷却剤を循環させることによって冷却されます。チャンバー内の重量が一定に達すると、制御により TFE の供給が自動的に停止されます。水がチャンバーから排出され、すりおろしたココナッツのように見える糸状の PTFE が混乱して残ります。

3 次に、PTFE を乾燥させ、ミルに供給します。ミルは回転刃で PTFE を粉砕し、小麦粉のような粘稠度の材料を製造します。この細かい粉末は成形が困難です。「流れが悪い」ため、自動装置で簡単に処理できません。ふるいにかけられていない小麦粉と同様に、塊と空気ポケットの両方が存在する可能性があります。そこでメーカーは、凝集と呼ばれるプロセスによって、この微粉末をより大きな顆粒に変換します。これはいくつかの方法で実行できます。1 つの方法は、PTFE 粉末をアセトンなどの溶媒と混合し、回転ドラム内でタンブルすることです。PTFE 粒子が互いにくっついて小さなペレットを形成します。次に、ペレットをオーブンで乾燥させます。

4 PTFE ペレットは、さまざまな技術を使用して部品に成形できます。ただし、PTFE は、PTFE の固体円筒であるいわゆるビレットにあらかじめ成形された状態でバルクで販売される場合があります。ビレットの高さは 5 フィート (1.5 m) である場合があります。これらは、さらに成形するためにシートまたは小さなブロックに切断できます。ビレットを形成するには、PTFE ペレットを円筒状のステンレス鋼の型に注ぎます。金型は油圧プレスにロードされます。油圧プレスは、重りのあるラムを備えた大きなキャビネットのようなものです。ラムが金型内に落下し、PTFE に力を加えます。一定の時間が経過すると、金型がプレス機から取り外され、PTFE が型から取り出されます。休ませた後、オーブンに入れて焼結と呼ばれる最終ステップを行います。

5 成形された PTFE は、徐々に約 680°F (360°C) の温度に達するまで、焼結オーブンで数時間加熱されます。これは PTFE の融点を超えています。PTFE 粒子が合体し、ゲル状になります。次いで、ＰＴＦＥを徐々に冷却する。完成したビレットは顧客に発送でき、顧客はそれをさらに加工するためにスライスまたは削り出します。

分散重合

6 ディスパージョン法による PTFE の重合により、微粉末またはペースト状物質が生成され、コーティングや仕上げに適しています。TFE は、開始化学物質とともに水で満たされた反応器に導入されます。懸濁プロセスのように激しく振盪する代わりに、反応チャンバーは穏やかに撹拌するだけです。PTFE は小さなビーズになります。水の一部は、濾過するか、PTFE ビーズを沈降させる化学物質を添加することによって除去されます。その結果、PTFE ディスパージョンと呼ばれる乳状の物質が得られます。特に布地仕上げなどの用途に液体として使用できます。または、乾燥させて微粉末にして金属のコーティングに使用することもできます。