Tetrafluoroethylene پہلی بار 1933 میں تیار کیا گیا تھا۔ موجودہ تجارتی ترکیب فلورسپر، سلفیورک ایسڈ اور کلوروفارم پر مبنی ہے۔
PTFE پولیمر کی بنیادی پیداوار کا عمل:
PTFE پولیمر/رال کی تیاری بنیادی طور پر دو مراحل میں کی جاتی ہے۔سب سے پہلے، TFE Monomer عام طور پر کیلشیم فلورائیڈ (Fluorospar)، سلفورک ایسڈ اور کلوروفارم کی ترکیب سے تیار کیا جاتا ہے اور بعد میں TFE کی پولیمرائزیشن کو احتیاط سے کنٹرول شدہ حالات میں PTFE بنانے کے لیے کیا جاتا ہے۔مستحکم اور مضبوط CF بانڈز کی موجودگی کی وجہ سے، PTFE مالیکیول شاندار کیمیائی جڑتا، زیادہ گرمی مزاحمت اور نمایاں برقی موصلیت کی خصوصیات رکھتا ہے۔بہترین رگڑ خصوصیات کے علاوہ.
TFE کی صفائی:
پولیمرائزیشن کے لیے خالص مونومر کی ضرورت ہے۔اگر نجاست موجود ہے تو یہ حتمی مصنوعات کو متاثر کرے گی۔گیس کو پہلے کسی بھی ہائیڈروکلورک ایسڈ کو دور کرنے کے لیے صاف کیا جاتا ہے اور پھر دیگر نجاستوں کو الگ کرنے کے لیے کشید کیا جاتا ہے۔
TFE کا پولیمرائزیشن:
خالص بغیر روک ٹوک ٹیٹرا فلوروتھیلین تشدد کے ساتھ پولیمرائز کر سکتی ہے، یہاں تک کہ ابتدائی طور پر کمرے کے درجہ حرارت سے کم درجہ حرارت پر۔ایک سلور چڑھایا ری ایکٹر، چوتھائی حصے میں ایک محلول سے بھرا ہوا ہے جس میں 0.2 حصے امونیم پرسلفیٹ، 1.5 حصے بوریکس اور 100 حصے پانی، اور پی ایچ 9.2 ہے۔ری ایکٹر بند تھا۔خالی کرایا گیا اور مونومر کے 30 حصوں کو اندر جانے دیا گیا۔ ری ایکٹر کو 80 ° C پر ایک گھنٹہ تک ہلایا گیا اور ٹھنڈا ہونے کے بعد پولیمر کی 86 فیصد پیداوار حاصل ہوئی۔ PTFE تجارتی طور پر دو بڑے عملوں کے ذریعے بنایا جاتا ہے، ایک نام نہاد 'دانے دار' کی طرف جاتا ہے۔ پولیمر اور دوسرا زیادہ باریک پارٹیکل سائز اور کم سالماتی وزن کے پولیمر کی بازی کا باعث بنتا ہے۔مؤخر الذکر پیدا کرنے کے ایک طریقہ میں 0.1°% آبی ڈسکونک ایسڈ پیرو آکسائیڈ محلول کا استعمال شامل تھا۔رد عمل 90 ° C تک درجہ حرارت پر کئے گئے۔
دوسرے طریقے:
الیکٹرک آرک کے زیر اثر TFE کا گلنا۔ پولیمرائزیشن ایملشن کے طریقہ کار سے پیرو آکسائیڈ شروع کرنے والے جیسے H2O2 (ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ) اور فیرس سلفیٹ کے ذریعے کی جاتی ہے۔بعض صورتوں میں آکسیجن کو ابتدائی طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
PTFE کی ساخت اور خصوصیات:
PTFE کی کیمیائی ساخت بغیر کسی شاخ کے C– F2 – C– F2 کا لکیری پولیمر ہے اور PTFE کی نمایاں خصوصیات مضبوط اور مستحکم کاربن – فلورین بانڈ سے وابستہ ہیں۔
Polytetrafluoroethylene ایک لکیری پولیمر ہے جو برانچنگ کی کسی خاص مقدار سے پاک ہے۔جبکہ پولی تھیلین کا مالیکیول کرسٹل لائن زون میں پلانر زگ زیگ کی شکل میں ہوتا ہے، یہ PTFE کے ساتھ سٹرلی طور پر ناممکن ہے کیونکہ فلورین ایٹم ہائیڈروجن سے بڑے ہوتے ہیں۔نتیجے کے طور پر مالیکیول کاربن کاربن کنکال کے گرد ایک سرپل میں مضبوطی سے پیک کرتے ہوئے فلورین ایٹموں کے ساتھ ایک بٹی ہوئی زگ زیگ لے لیتا ہے۔سرپل کے مکمل موڑ میں 19 ° C سے نیچے 26 سے زیادہ کاربن ایٹم اور اس کے اوپر 30 ° C شامل ہوں گے اس درجہ حرارت پر 1% حجم کی تبدیلی پر مشتمل ایک عبوری نقطہ ہے۔فلورین ایٹموں کا کمپیکٹ انٹرلاکنگ ایک بڑی سختی کے مالیکیول کی طرف لے جاتا ہے اور یہی وہ خصوصیت ہے جو پولیمر کے اعلی کرسٹل لائن پگھلنے کے نقطہ اور تھرمل شکل کے استحکام کی طرف لے جاتی ہے۔
PTFE مالیکیولز کے درمیان بین سالماتی کشش بہت چھوٹی ہے، حسابی حل پذیری کا پیرامیٹر 12.6 (MJ/m3)1/2 بلک میں پولیمر میں اس طرح زیادہ سختی اور تناؤ کی طاقت نہیں ہوتی ہے جو اکثر پولیمر کے ساتھ اعلی نرمی کے نقطہ کے ساتھ منسلک ہوتی ہے۔کاربن فلورین بانڈ بہت مستحکم ہے۔مزید، جہاں دو فلورین ایٹم ایک کاربن ایٹم سے منسلک ہوتے ہیں وہاں C–F بانڈ کے فاصلے میں 1.42 A سے 1.35 A تک کمی واقع ہوتی ہے۔ نتیجتاً بانڈ کی طاقت 504 kJ/mole تک زیادہ ہو سکتی ہے۔چونکہ موجودہ واحد دوسرا بانڈ مستحکم C–C بانڈ ہے، اس لیے PTFE میں حرارت کا استحکام بہت زیادہ ہوتا ہے، یہاں تک کہ جب اس کے کرسٹل لائن پگھلنے والے نقطہ 327 ° C سے اوپر گرم کیا جاتا ہے۔اس کی اعلی کرسٹلینٹی اور مخصوص تعامل کی نااہلی کی وجہ سے، کمرے کے درجہ حرارت پر کوئی سالوینٹس نہیں ہوتے ہیں۔پگھلنے کے نقطہ کے قریب پہنچنے والے درجہ حرارت پر کچھ فلورینیٹیڈ مائعات جیسے فی فلورینیٹڈ مٹی کا تیل پولیمر کو تحلیل کر دے گا۔
PTFE کی خصوصیات پولیمر کی قسم اور پروسیسنگ کے طریقہ کار پر منحصر ہیں۔پولیمر ذرہ سائز اور/یا سالماتی وزن میں مختلف ہو سکتا ہے۔ذرہ کا سائز تیار شدہ مصنوعات میں پروسیسنگ کے معاملے اور voids کی مقدار کو متاثر کرے گا جب کہ مالیکیولر وزن کرسٹل پن کو متاثر کرے گا اور اس وجہ سے بہت سی جسمانی خصوصیات۔پروسیسنگ کی تکنیک کرسٹل پن اور باطل مواد دونوں کو بھی متاثر کرے گی۔
تجارتی پولیمر کے وزن کا اوسط مالیکیولر وزن بہت زیادہ دکھائی دیتا ہے اور یہ 400000 سے 9000000 کی رینج میں ہیں۔ ICI رپورٹ کرتا ہے کہ ان کے مواد کا مالیکیولر وزن 500000 سے 5000000 کی حد میں ہے اور فی صد کرسٹلینٹی 94~ سے زیادہ ہے جیسا کہ تیار کیا گیا ہے۔من گھڑت حصے کم کرسٹل ہوتے ہیں۔تیار شدہ مصنوعات کی کرسٹل پن کی ڈگری پروسیسنگ درجہ حرارت سے ٹھنڈک کی شرح پر منحصر ہوگی۔سست ٹھنڈک تیز ٹھنڈک کے ساتھ اعلی کرسٹلینٹی کا باعث بنے گی جس کا الٹا اثر ہوگا۔کم سالماتی وزن والے مواد بھی زیادہ کرسٹل لائن ہوں گے۔
یہ مشاہدہ کیا گیا ہے کہ ڈسپریشن پولیمر، جو کہ باریک ذرات کا سائز اور کم مالیکیولر وزن کا ہوتا ہے، مصنوعات کو لچکنے کے لیے کافی حد تک بہتر مزاحمت اور واضح طور پر زیادہ تناؤ کی طاقت فراہم کرتا ہے۔یہ اصلاحات پروسیسنگ کے دوران پولیمر کے بڑے پیمانے پر فائبر نما ڈھانچے کی تشکیل کے ذریعے پیدا ہوتی ہیں۔
پوسٹ ٹائم: جنوری-04-2019