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테프론

테프론이란
미국 Dupont®사의 불소탄화물계의 고유 등록상표로써 1938년 듀폰 연구소의 플랭켓 박사가 PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene) 불소 수지를 발견하여 Teflon®이라는 상표명으로 소개된 이후, 그 독특한 물리적, 화학적 특성 때문에 다양한 응용제품으로 개발되어 왔다. 주기율표 제7B족에 속하는 할로겐족원소. 불소라고도 한다.
원소기호 F, 원자번호 9, 원자량 18.9944, 녹는점 -217.9°C, 끓는점 -188°C. 빙정석 3NaF•A1F3 등의 형태로 존재하는데, 매우 가볍다.
1886년에 프랑스의 H.무아상이 융해(融解) 플루오르화수소칼륨의 전기분해에 의해서 처음으로 홑원소물질로 분리하였다.
실온에서 특이한 냄새가 나는 엷은 녹황색의 기체이다.
테프론의 특징
비점착성(Non-Sticking) : Teflon®에는 거의 모든 물질이 달라 붙지 않는다. 접착성이 아주 강한 재료의 경우에도 대부분 쉽게 분리된다.

저마찰계수(Low Coefficient of Friction) :Teflon®의 마찰계수는 부하, 미끄러지는 속도, 사용된 코팅 종류에 따라 다르나 일반적으로 0.05∼0.20 정도다.

비유성(Non-Wetting) : Teflon®을 코팅한 표면은 물이나 기름이 잘 묻지 않기 때문에 청소가 용이하며 많은 경우 자동적으로 청결이 유지된다.

내열성(Heat Resistance) : Teflon®코팅은 최고 290℃까지 연속 사용이 가능하며, 적절한 통풍 조건하에서는 최고 315℃까지도 간헐적으로 사용할 수 있다.

독특한 전기적 특성(Unique Eletrical Properties) : Teflon®은 광범위한 주파수대에 걸쳐 높은 절연성, 낮은 손실률 및 높은 표면 저항을 가지고 있다. 또한, 특수 기술로서 도전성을 부여하여 정전기 방지용 코팅제도 있다.

저온안정성(Cryogenic Stability) : Teflon®코팅은 극히 낮은 온도에서도 물리적 특성을 잃지 않는다. 코팅의 최저 사용 온도는 -270℃이다.

내화학성 : Teflon®은 일반적으로 화학적 환경에 영향을 받지 않는다. 코팅에 영향을 미치는 것으로 알려진 화합물은 용융 알카리 금속과 고도의 반응성을 지닌 불소계 화합물 뿐이다.
불소수지 종류
  1. PTFE(Poly Tera Fluro Ethylene)
    가장 먼저 도료화 .내열성이 가장우수(290℃),비점착성, 윤활성(마찰계수:0.05~0.20)을 목적으로 하는 용도에 사용.가공온도에서 용융 점도가 극히 높고 소성중에 용융 유동하지 않으므로 도막에 pinhole 이 남게 되므로 내식성,내약품성 용도엔 부적합.
  2. FEP(Fluorinated Ethylene Propylene copolymer)
    용융점도가 PTFE에 비해 극히 낮으며 소성 중에 용융 유동하므로 pinhole 이 없는 도막을 만든다.내약품성 또는 내화학성이 우수하며 내식용도,전기절연용도에 많이 사용. 최고사용온도는 205℃
  3. PFA(PerFluoroAlkoxy)
    1976년 Dupont사에서 새롭게 개발한 수지로 PTFE와FEP의 특성을 갖고 있으며 소성중에 용융 유동하여 PINHOLE이 없는 도막을 형성하고 FEP이상의 내열성을 갖고 있다. 연속 사용 한계온도가 290℃이며 ,PTFE나 FEP보다 우수한 내구성을 갖는다. 분체도료 형태로 시판되며 비점착용도 내식용도로 사용된다.
  4. ETFE(Ethylene Tetrafluro ethylene copolymer)
    내열성 비점착성이 PTFE.FEP보다 못하나(연속 사용온도가 150℃), 강도(Strength)가 매우 높아 내구성이 우수하고 , 무기약품에 대한 방식성을 가지므로 내식 LINING으로 사용되며 분체도료 형태로 시판되고 있다.
  5. PCTFE(Poly Chlorotrifluro ethylene)
    약품의 투과율이 극히 낮아 오래 전부터 내 식용도 특히 내식 lining 가공에 사용되고 있다.
  6. ECTFE(Ethylene Chlorotrifluro ethylene copolymer)
    내열성,내 유기약품성이 PTFE.FEP보다 못하나 무기약품에 대한 방식성이 우수하며 분체도료 형태로 시판된다.
  7. PVDF(Poly Vinylidene Fluroide)
    탄화수소 기와 탄화 불소 기가 규칙적으로 배열되어 안정한 화학 구조를 가지고 있어 내후성,유전특성 등이 우수하나 내열성,비 점착성은 순수한 탄화 불소수지보다 못하므로 주로 내후성 용도에 사용되고 있다.
  8. Fluro olefine copolymer
    유기용제 가용의 불소수지로 상온 또는 저온 경화형의 도료제조가 가능하며 분자 중에 OH기를 가지고 있어 Melamine 수지,isocyanate 수지등과 혼합하여 내식성,내후성 용도의 도료로 공급되고 있다
적용분야
용 도 물 성 적 용 사 례
조리기기용비점착성프라이팬,냄비,전기솥,가스렌지상판등
식품공업용 비점착성 식품용 Roller, 떡기계, 운반용기등
내마모성 기계부품,자동차부품, 포장기계,자동판매기부품
일반공업용 내식성 볼트,식기,세척기,건조기,칼,식품,섬유,제지용 부품,정원용 가위
비점착성 합판금형,신발금형,타이어금형,압출기,산업용 Roller 사무자동화기Roller,스키용품,제빙기계
윤 활 성 저마찰성 광학기계,섬유,제지,Guld Roller,자동차부품,자동판매기부품
전기관계용 절연용 애자,단자판등의 각종 전기용품 및 정밀 전기부품
정전기방지용 분체용기,제지,섬유용Roller,O/A기기부품등
내화학용 부식방지 부식성 화학물을 사용하는 반도체,화학,식품,제지공업의 기계설비
Teflon®코팅 작업 공정
Teflon®도막소성후의 변화 및 소성온도 예
PFA의 소성온도 그래프(일반적인 예)