PTFE là gì | Giải thích giản đơn – Lịch sử và ứng dụng

PTFE là gì? Hãy tưởng tượng một bề mặt cực kì trơ, chị tác động của nhiệt độ cao và không bị bám bất cứ gì. PTFE là một chất liệu như vậy. Các đặc điểm trội bật như tính chịịu nhiệt, khả năng chống hoá chất và tính trơ đã khiến nó trở thành một vật liệu quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp.

1. Giới thiệu cơ bản về PTFE

PTFE (viết tắt của Polytetrafluoroethylene) là một polymer nhựa flo được phát minh lần đầu vào năm 1938 bởi Roy Plunkett trong khi làm việc cho DuPont. Vật liệu này có tên thương mại rất quen thuộc là Teflon.

2. Lịch sử phát hiện PTFE

PTFE hay còn gọi là Teflon, được phát hiện tình cờ vào năm 1938 bởi Roy J. Plunkett trong quá trình làm việc tại nhà máy Chemours Chambers Works ở New Jersey cho DuPont. Trong khi các nhà hóa học của DuPont thử chế tạo một chất làm lạnh mới, một lượng khí trong bình áp suất dừng lại trước khi bình có dấu hiệu hết. Sau khi kiểm tra, họ phát hiện bên trong bình có một lớp vật liệu trắng, trơn và waxy, sau đó xác định đó là PTFE, một loại nhựa fluorine tổng hợp.

PTFE sau đó được cấp bằng sáng chế vào năm 1941 và thương hiệu Teflon được đăng ký vào năm 1945. DuPont đã sản xuất PTFE với số lượng lớn từ năm 1948

Vào năm 1954, Colette Grégoire đã thuyết phục chồng mình là Marc Grégoire thử sử dụng PTFE cho chảo nấu ăn. Từ đó, chảo chống dính đầu tiên mang tên Tefal ra đời. Sau đó, PTFE trở thành vật liệu phổ biến trong đồ dùng nhà bếp.

Trong những năm 1990, PTFE được phát hiện có thể được xử lý bức xạ để cải thiện tính chất cơ học và độ ổn định với nhiệt độ cao. Việc xử lý này cũng giúp PTFE dễ dàng tái chế hơn.

3. Đặc tính vượt trội của PTFE là gì

Các ưu điểm phổ biến của PTFE

• Chịu nhiệt cao: PTFE có khả năng chịu nhiệt độ rất tốt, với nhiệt độ làm việc dao động từ âm 200 độ C đến 260 độ C.
• Tính trơ hoá học: PTFE không phản ứng với phần lớn các hóa chất, bao gồm axit mạnh, kiềm và dung môi hóa học.
• Bề mặt chống dính: PTFE có bề mặt mịm mỀm, giúc các vật liệu khác không bám dính.
• Cách điện tuyệt vời: PTFE là một chất cách điện có hiệu suất cao, phù hợp với các ứng dụng trong thiết bị điện.
• Chống mài mòn: Các vật liệu PTFE có khả năng chống lại mài mòn cao, ngay cả trong môi trường khác nghiệt.

4. Ứng dụng phổ biến của PTFE

PTFE đã trở thành một trong những vật liệu quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ y tế, công nghiệp, hàng không, đến gia dụng và công nghệ điện tử. Ứng dụng đa dạng của PTFE không chỉ thể hiện vai trò to lớn trong cải thiện hiệu suất và độ bền của các sản phẩm mà còn mở ra những tiềm năng phát triển mới trong tương lai.

• Ngành y tế: PTFE được sử dụng làm vật liệu chế tạo các thiết bị y tế, mạch giả đồng mạch và các dụng cụ phẫu thuật do tính tương thích sinh học cao.
• Ngành công nghiệp: Trong sản xuất hóa chất, PTFE được dùng để làm lớp lót bên trong của các bình chứa hoá chất.
• Ngành hàng không và quân sự: PTFE được sử dụng trong việc bọc các dây điện để bảo vệ chống lại nhiệt độ cao và ma sát.
• Ngành gia dụng: PTFE thường xuất hiện trong các lớp chống dính của chào, nồi.
• Công nghệ điện tử: Được dùng để chế tạo các bảng mạch in, nhờ tính chịu nhiệt và khả năng cách điện cao.

5. Ứng dụng PTFE trong van công nghiệp

PTFE hay Teflon, nhờ vào các đặc tính nổi bật như khả năng chịu hóa chất, chịu nhiệt, chống ma sát và tính không bám dính đang trở thành một vật liệu có đặc tính độc đáo và được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực van công nghiệp

5.1  Lớp lót van làm từ vật liệu PTFE

PTFE thường được sử dụng làm lớp lót bên trong van, đặc biệt là với các loại van bi, van bướm, và van cầu. Bảo vệ van khỏi sự ăn mòn và mài mòn từ các hóa chất mạnh, axit, kiềm và các dung môi hữu cơ.

5.2 Gioăng làm kín

PTFE là một vật liệu lý tưởng cho các gioăng làm kín trong van nhờ khả năng chịu áp suất cao, chống rò rỉ và không bị biến dạng dưới nhiệt độ khắc nghiệt trong các hệ thống áp suất cao và ở nhiệt độ từ -200°C ~ +260°C.

Van điện từ ODE là một trong những nhãn hiệu van điện từ phổ biến ứng dụng vật liệu PTFE trong việc chế tạo vật liệu làm kín

5.3 Vòng đệm và đế tựa

PTFE được dùng làm vật liệu cho các vòng đệm hoặc đế tựa bên trong van để giảm ma sát và tăng độ bền cơ học