Teflon là gì

Teflon là gì? Chúng có cấu tạo như thế nào và có những đặc điểm tính chất gì? Đây là những câu hỏi đang nhận được rất nhiều sự quan tâm của các độc giả. Đây là dòng nhựa tuy mới được phát hiện và sử dụng gần đây nhưng chúng đã có cấp bậc rất cao trên bảng xếp hạng các dòng nhựa được sử dụng phổ biến nhất bởi chúng đáp ứng rất tốt các yêu cầu khó tính được đặt ra với ngành sản xuất.

Vậy không để các bạn phải chờ đợi lâu nữa xin mời cùng chúng tôi đi tìm hiểu tổng quát nhất về dòng vật liệu ưu việt này nhé.

Tìm hiểu chung về nhựa teflon

Nhựa Teflon là gì – Nhựa PTFE là gì

Có rất nhiều người bị nhầm lẫn giữa Teflon và PTFE, cho rằng chúng là 2 chất liệu nhựa khác nhau. Tuy nhiên, đây chính 1 vật liệu và có tên gọi khác nhau. Nhựa Teflon trong tiếng anh có tên là Poly Tetra Fluorethylene, hay còn được gọi với cái tên là PTFE. Đây là một loại nhựa tổng hợp từ cac bon và fluor, có màu trắng ngà hoặc màu đen.

Với tính chất dẻo dai, không bám dính bề mặt với bất cứ vật liệu nào, không bắt cháy, không nhiễm từ, cách điện cực tốt, độ bền bỉ cao và không lão hoá khi sử dụng môi trường ngoài trời chịu tác động của tia UV, các tình trạng thời tiết khắc nghiệt và hơn hết chúng có hệ số ma sát cực kì thấp 0,04 chỉ đứng sau vật liệu kim cương nên được xem là ”ông vua nhựa”.

Nhựa Teflon ra đời như thế nào

Sự ra đời của dòng vật liệu này có thể nói là rất tình cờ. Vào tháng tư năm 1938 tại phòng thí nghiệm của hãng Dupont (Hoa Kỳ), nhà khoa học người Mỹ Roy J. Plunkett đang thực hiện thí nghiệm dùng tetrafluoroetylen làm khí sinh hàn cho máy lạnh thì ông vô tình phát hiện ra một chất liệu vô cùng mới lạ có dạng sáp dẻo và trơn bám chặt vào thành bình.

Ông đã tiến hành sử dụng các chất hóa học có nồng độ mạnh và hơ chúng trên lửa nhưng chất liệu này không hề có sự phản ứng nào, ông nhận thấy đây là một chất liệu tuyệt vời mà các chất dẻo khác không thể nào làm được.

Sau đó ông cùng một nhóm nhà khoa học đã cùng nhau nghiên cứu qua nhiều thí nghiệm và phát triển chúng tới năm 1945 thì Teflon đã được chính thức giới thiệu ra thế giới với tên gọi là Polytetrafluoroethylene, viết tắt là PTFE hay còn được gọi là Teflon.

Việc phát hiện và phát triển dòng nhựa PTFE này là bước ngoặt lớn trong cuộc cách mạng khoa học và kỹ thuật, ngày nay chúng có vai trò rất lớn trong đời sống sinh hoạt và công nghiệp sản xuất, chế tạo,..

Cấu tạo của nhựa Teflon

Nhựa Teflon hay nhựa PTFE là một dòng vật liệu được cấu tạo bằng sự kết hợp nhiều phân tử với nhau, có thể nói theo hóa học là sự lặp lại nhiều lần của CF2-CF2 và được biểu diễn bằng phương trình phản ứng như sau:

CHCl3 +HF/SbF5> CHF2Cl 700 °C> CF2=CF2 peoxit> (CF2-CF2)n[5]

Giải thích phương trình này đó là đun nóng Chlorodifluoromethane (CHClF2 ) trong nhiệt độ khoảng 600–700 ° C (1.100–1.300 ° F) và lần lượt thu được Chlorodifluoromethane bằng cách cho Hydro florua (HF) phản ứng với cloroform (CHCl3 ).

Các phân tử nhỏ Monome tetrafluoroethylen được lơ lửng hoặc nhũ hóa trong nước và tiếp tục được polyme hóa (liên kết thành các phân tử khổng lồ, nhiều đơn vị) dưới áp suất cao với sự hiện diện của các chất khơi mào gốc tự do. Polyme bao gồm một chuỗi các nguyên tử cacbon với hai nguyên tử flo được liên kết với mỗi cacbon.

Các nguyên tử flo này bao quanh chuỗi cacbon tạo thành 1 lớp vỏ bảo vệ, giúp chúng hoàn toàn trơ về mặt hóa học, chỉ nóng chảy ở nhiệt độ 320 độ C và có hệ số ma sát 0, 04 chỉ đứng sau mỗi kim cương, được xem là loại chất có hệ số ma sát thấp nhất trong tất cả các loại chất rắn hiện nay.

Vậy có thể kết luận ngắn gọn nhựa dẻo PTFE có 2 thành phần cấu tạo chính đó là cacbon và fluor, ngoài ra chúng cần 1 số các chất xúc tác phụ như PFA hay ETFE cải thiện cho tính chất của chúng được hoàn thiện hơn.

Thông số kỹ thuật của nhựa Teflon

• Tỷ trọng : 2.1 – 2.4 g/cm3.
• Độ cứng : 55 – 65 shore A.
• Độ giãn dài : 150 – 350 %.
• Độ bền kéo : 15 – 35 Mpa.
• Cường độ điện môi : 19 kv/mm.
• Độ bền điện môi : 60 – 80 kv/mm.
• Nhiệt độ hoạt động : tối đa 260 độ C.
• Nhiệt độ nóng chảy : 300 độ C.
• Áp lực làm việc : 16 bar, 25bar.
• Hệ số ma sát : 0.04 – 0,08.
• Giới hạn chỉ số oxi : >95 %.
• Môi trường làm việc : Nước đa dạng, nước sinh hoạt, nước thải, axit, hóa chất, nước muối, khí nén, hơi nóng, bazo,..

Những đặc tính nổi bật của nhựa Teflon

Sau đây, để giúp các bạn có thể hiểu rõ hơn nữa PTFE là gì và có thể phân biệt được chúng dễ dàng với các chất liệu nhựa khác thì xin mời cùng chúng tôi đi tìm hiểu về những đặc tính nổi bật nhất của nhựa Teflon này nhé.

• Chịu nhiệt, chống cháy: PTFE chỉ bắt cháy ở 500 độ F nên chúng  khả năng hoạt động trong các ứng dụng có nhiệt độ cao rất tốt ( dưới 260 độ C), không bị biến dạng, giòn gãy hay sản sinh ra các chất độc hại, được xem là chất liệu vô cùng an toàn với con người và thân thiện với môi trường.
• Chịu hóa chất: Teflon có khả năng hoạt động bền bỉ trong môi trường hóa chất, không phản ứng hóa học với các dung dịch axit, bazo đặc, các lưu chất có tính ăn mòn mạnh.
• Chống thấm nước: độ kết nối bề mặt cực lớn, không thấm nước, không thấm dầu, có thể hoạt động trong các môi trường ẩm ướt hoặc ngập nước. Ngoài ra chúng cũng cản không khí cực tốt.
• Chống bám dính, tự bôi trơn: Nhựa PTFE này có tính không bám dính với bất kì một bề mặt vật liệu nào, không dễ bám bụi, bám bẩn cho phép lau chùi sạch sẽ dễ dàng.
• Cách điện: Không dẫn điện, không nhiễm từ trường vì vậy chúng có thể ứng dụng rất hiệu quả trong các ứng dụng điện tử.
• Chống tia UV: có độ bền màu đáng kinh ngạc, không bị lão hóa hay hư hỏng khi sử dụng ở môi trường chịu tác động của ánh nắng mặt trời hay các tác hại của thời tiết khắc nghiệt.
• Mềm dẻo, trơn bóng: có bề mặt trơn bóng, có độ ma sát nhỏ là 0,04 chỉ xếp sau kim cương, rất bền bỉ.
• Độ bền cao, không bị mài mòn.

Nhựa Teflon được ứng dụng ở đâu

Có thể thấy với những đặc điểm và tính chất mà chúng tôi vừa trình bày ở trên thì nhựa Teflon đang được ứng dụng rất rộng rãi và phổ biến hiện nay. Có thể kể đến một vài ứng dụng tiêu biểu như sau:

• Nhựa Teflon được sử dụng để chế tạo các gioăng làm kín được lắp đặt trong các mặt bích để làm kín khít hoàn toàn, giảm sự ma sát khi hoạt động và ngăn chặn sự thất thoát lưu chất ra bên ngoài.
• Được sử dụng để sản xuất các bộ phận cách điện, cách âm ứng dụng vào công nghiệp xây dựng rất hiệu quả.
• Được sử dụng trong các ngành công nghiệp chế biến lương thực và thực phẩm bởi chúng không gây độc hại cho con người. Đó là lớp màng phủ lên bề mặt các ứng dụng này để đảm bảo sự vệ sinh và an toàn thực phẩm.
• Ứng dụng trong các thiết bị đựng hóa chất trong phòng thí nghiệm bởi chúng không dễ cháy, không phản ứng với các chất hóa học và hơn hết là chúng bền bỉ và an toàn.
• Với độ bền bỉ, chịu nhiệt chỉ kém sau kim cương chất liệu PTFE này có thể thay thế một số kim loại để chế tạo các bộ phận của ngành cơ khí.
• Được có mặt trong ngành sản xuất các sản phẩm, thiết bị điện như cáp điện, bọc dây điện.
• Sử dụng PTFE để chế tạo và sản xuất thành lớp chống dính cực kì bền bỉ trên các bề mặt dụng cụ trong nhà bếp như xoong, nồi, chảo,..đảm bảo an toàn và mang lại sự thẩm mỹ cao.
• Là chất liệu được sử dụng để sản xuất các bộ phận trong hệ thống phanh hơi của ô tô.
• Là nguyên liệu chế tạo ra xương, sụn nhân tạo cho ngoại khoa, làm lớp phủ bề mặt kim loại điều trị trong y học.
• Làm lót cho các phễu chứa, máng trượt, hôp chứa và các thiết bị vận chuyển bằng trọng lượng riêng nhằm tăng cường khả năng trượt, giảm ma sát bề mặt, giảm thiểu khả năng tắc nghẽn.
• Là chất liệu lý tưởng để sản xuất các chi tiết, bộ phận trong công nghiệp chế tạo van, đồng hồ nước bởi chúng có độ bền bỉ cực cao, chống ăn mòn, chịu tải, không bắt cháy,..là những yêu cầu mà lĩnh vực này tìm kiếm.
• Ngoài ra chúng ta còn có thể thấy PTFE được ứng dụng vào trong ngành hàng không vũ trụ, chế tạo các vật liệu tổng hợp sợi cacbon và sợi thủy tinh tổng hợp.

Có thể nói tại thị trường nước ta, vật liệu nhựa PTFE được xem là vật liệu được ưa chuộng hàng đầu sử dụng trong các ngành công nghiệp và sản xuất thực phẩm. Tuy nhiên để xứng đáng với những ưu điểm mà chúng mang lại thì giá thành của dòng vật liệu này cũng không hề rẻ.

Một số loại nhựa PTFE phổ biến hiện nay

Căn cứ vào hình dạng sản xuất phổ biến của Teflon hiện nay chúng được phân chia thành 4 loại cơ bản đó là teflon dạng tấm, teflon dạng ống, teflon dạng phim và cuối cùng là teflon dạng cây. Để có thể phân biệt được dễ dàng và nhanh chóng chúng tôi sẽ khái quát ngắn gọn chúng bằng một số câu văn như sau.

Nhựa Teflon dạng tấm

Có thể gọi là tấm nhựa Teflon bởi chúng có được chế tạo và sản xuất bằng phương pháp ép đùn polyme ở nhiệt độ cực nóng trong các khuôn để tạo hình cho dòng sản phẩm này thành các tấm phẳng. Với độ dày và kích thước của tấm Teflon được gia công rất đa dạng từ 0,5mm đến 50mm có thể đáp ứng được các nhu cầu cũng như mục đích sử dụng của người tiêu dùng.

Với đặc tính nổi bật của dòng sản phẩm này là chịu hóa chất tốt, không bị mài mòn, hệ số ma sát thấp, không bắt cháy, chống bám dính, chống ẩm mốc,..nên chúng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu khí, y học, hóa chất, điện tử, thực phẩm,..

Nhựa Teflon dạng cây

Nhựa dẻo Teflon dạng cây hay dạng thanh được hiểu là dòng sản phẩm được chế tạo có hình dáng thanh trục tròn bên trong đặc ruột hoàn toàn và thường có màu trắng đục. Đối với dạng này kích thước thường được sử dụng nhiều từ Ø6 – Ø200, chiều dài tiêu chuẩn là 1000mm và có tỷ trọng từ 2.3 ~2.4 g/cm³.

Có thể thấy chúng được ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực chế tạo các chi tiết máy móc như vòng bi, trục quay, con lăn, ổ đỡ,..hoặc trong ngành y học y tế như chế tạo xương nhân tạo, chế tạo rada, thiết bị sóng ngắn, vật liệu thông tin cao tần,..

Nhựa PTFE dạng ống

Cũng tương tự như dạng cây, nhựa Teflon dạng ống này cũng được thiết kế theo dạng cây, dạng thanh và điểm khác biệt là bên trong của chúng được chế tạo rỗng ruột. Vì thế độ cứng chắc của dạng nhựa này không được đánh giá cao bằng nhựa Teflon dạng cây và dạng tấm.

Nhằm để đáp ứng được các nhu cầu sử dụng, chúng được gia công theo nhiều kích cỡ từ nhỏ đến lớn và độ dày cũng rất đa dạng, phong phú. Ngoài ra chúng có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn, độ bền cơ học cao, không dễ bị gãy nứt hay uốn cong và chống ẩm mốc khi ứng dụng vào các môi trường ẩm ướt.

Nhựa Teflon dạng phim

Nhựa Teflon dạng phim có ưu điểm nổi bật dễ dàng nhận biết đó là bề mặt mỏng nhẹ, trơn láng và có thể cuộn thành nhiều vòng lại với nhau giống như cuộn phim nên mới có tên gọi này. Được làm từ chất liệu Polytetrafluoroethylene có những ưu điểm nổi bật là sự bền bỉ, có thể kéo dãn (>15 MPA), chống chịu hóa chất, không dẫn nhiệt, bắt cháy và chúng có chỉ số ma sát thấp và không bám dính với bất kì bề mặt vật chất nào.

Do đó đây là dạng nhựa Teflon phù hợp với việc lắp đặt vào các ứng dụng như: động cơ, máy đo liều lượng, các bộ phận lọc không khí ở nhiệt độ cao, máy cảm biến, gioăng làm kín các van công nghiệp, đồng hồ đo lưu lượng nước,..

Như vậy sau khi tham khảo xong bài viết ” Teflon là gì” thì chúng ta có thể kết luận ngắn gọn lại như thế này. Nhựa Teflon là một chất liệu có vô vàn đặc điểm tính chất tuyệt vời mà không dòng vật liệu nào có được như tính dẻo dai, bền bỉ, chống cháy, khả năng cách điện, chống tia UV mặt trời, không bị mài mòn, không bám dính và có hệ số ma sát cực nhỏ.

Hy vọng rằng với những thông tin cơ bản mà chúng tôi cung cấp ở trên đây sẽ giúp quý vị và các bạn có thể hiểu biết thêm về một dòng chất liệu ưu việt trong đời sống và sản xuất và sử dụng chúng được phù hợp nhất. Nếu như vẫn còn điều gì thắc mắc hoặc có nhu cầu chọn mua những sản phẩm này các bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được giải đáp cụ thể và chi tiết nhất.

Xin chân thành cảm ơn quý vị và các bạn đã đón xem bài viết và hẹn gặp lại trong những bài viết tiếp theo.