Други видове PTFE. Флуоропластът (тефлон) е уникален химически устойчив материал

Благодарение на силното флуорно-въглеродно съединение и надеждна защитавъглеродни атоми и флуорни атоми, тефлонът има почти универсална химическа устойчивост.

  • Свойствата на тефлона не се влияят от разтворители като алкохоли, естери, кетони или агресивни киселини (концентрирани сярна киселина, Азотна киселина, флуороводородна киселина и др.)
  • Само когато материалът е поставен в хладилни агенти (фреон) има обратимо увеличение на теглото в диапазона 4-10%.
  • Незначителен химическа реакция(оцветяване в кафяв цвят) възниква, когато тефлонът влезе в контакт с алкални метали.
  • При високи температурии налягане, тефлонът реагира с елементарен флуор и хлорни флуорити.

    От горното става ясно, че при използване на тефлон няма нужда от множество таблици за съвместимост на материалите.

    Устойчивост на светлина и атмосферни условия

    Отличава се с изключителна устойчивост на светлина и атмосферни влияния. Поради това той е без никакви ограничения подходящ за употреба на открито при най-неблагоприятни климатични условия, като всички механични и електрически свойства остават непроменени.

    Хигроскопичност

    Хигроскопичността на тефлона е практически нулева. Дори след като дългосрочно съхранениене е открита абсорбция на вода във водата (съгласно DIN 53472/8.2).

    Физиологични свойства на тефлона

    Тефлонът без пълнители е физиологично неутрален материал. Няколко експеримента за имплантиране на материала в живи тъкани не показват никаква несъвместимост. Има одобрения от FDA (Комитет за хранително-вкусовата промишленост на САЩ) и BGA (Федерален съюз за търговия на едро и външна търговия на Германия), според които материалът може да се използва в медицината и хранително-вкусовата промишленост. В тази връзка, незаменимо качество на материала е устойчивостта му на гореща водна пара, поради което може да се стерилизира при използване за медицински цели, както и във фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост.

    Антифрикционни свойства на тефлона

    Много слабите междумолекулни сили са причината той да има най-нисък коефициент на триене от всички твърди материали. Освен това стойностите на статичния и динамичния коефициент на триене са почти еднакви. Не се наблюдава резко движение. Антифрикционната способност се запазва и при температури под 0 °C При температури над 20 °C коефициентът на триене леко се увеличава. При добавяне на различни пълнители към тефлона може да се наблюдава незначителна промяна в коефициента на триене.

    Физични свойства на тефлона в сравнение с други флуоротермопласти

    материал
    PTFE FEP PFA PCTFE PVDF
    Имоти Метод на тестване Мерна единица
    Плътност 23°C DIN 53479 g/cm3 2,15-2,19 2,12-2,17 2,12-2,17 2,10-2,20 1,76-1,78
    Якост при скъсване 23°C DIN 53455 N/mm 2 22-40 18-25 27-29 30-38 38-50
    Удължение при скъсване 23°C DIN 53455 % 250-500 250-350 300 80-200 30-40
    Твърдост на вдлъбнатината на топката 23°C DIN 53456 N/mm 2 23-32 23-28 25-30 30 65
    Ограничение на отстъпа 23°C DIN 53455 N/mm 2 10 12 14 40 46
    Модул на еластичност при движение 23°C DIN 53457 N/mm 2 400-800 350-700 650 1000 - 2000 800 - 1800
    Модул на огъване 23°C DIN 53457 N/mm 2 600-800 660-680 650-700 1200 - 1500 1200 - 1400
    Крайно напрежение на огъване 23°C DIN 53452 N/mm 2 18-20 15 52-63 55
    Твърдост по Shore D 23°C DIN 53505 55-72 55-60 60-65 70-80 73-85
    Температура на топене . ASTM 2116 °C 327 253-282 300-310 185-210 165-178
    Работна температура без натоварване . . °C 260 205 260 150 150
    Коефициент термично разширение 10 -5 . DIN 52328 К-1 10-16 8-14 10-16 4-8 8-12
    Топлопроводимост 23°C DIN 52612 W/K м 0,25 0,2 0,22 0,19 0,17
    Специфична топлина 23°C KJ/kg K 1,01 1,17 1,09 0,92 1,38
    Съдържание на кислород . . % >95 >95 >95 >95 >43
    Хигроскопичност . DIN 53495 % <0,01 <0,01 <0,03 <0,01 <0,03

    Коефициенти на триене Тефлон / перлитен чугун по време на работа на сухо (p = 0,2 N/mm 2, T = 30°C, R t ß <1,5 µm)

  • Политетрафлуоретилен, (-CF 2 CF 2 -) n - продукт на полимеризация на тетрафлуоретилен, полимер с уникална комбинация от физични, електрически, антифрикционни, химични и други свойства, които не могат да бъдат намерени в никой друг материал, както и способността да поддържа тези свойства в широк температурен диапазон: от - 269 o C до +260 o C.

    Политетрафлуоретилен (PTFE, PTFE) е открит на 6 април 1938 г. от Рой Планкет, служител на DuPont. Докато работи с фреони, Планкет открива бял прах по стените на цилиндъра, съдържащ газ тетрафлуоретилен. Допълнителни изследвания разкриха, че това вещество е полимер - политетрафлуоретилен, образуван в резултат на спонтанна полимеризация на тетрафлуоретилен.

    Първо пилотно производство PTFEе пуснат в САЩ през 1943 г. от DuPont (продуктът е произведен под търговското наименование Тефлон), само шест години след откриването на това флуорополимер, а в Англия започват да го произвеждат в ICI по лиценз на DuPont в края на 1947г.

    Към Съветския съюз Тефлон(Тефлон) дойде с проби от военна техника, прехвърлена по Lend-Lease. Поради изключителните свойства на този полимер, които позволяват решаването на много проблеми във военната индустрия, през 1947 г. правителството на СССР възложи на три научни организации: НИИ-42, Академията на науките на СССР и НИИПП да разработят синтеза на мономер и полимер , както и методи за преработка в домашни продукти PTFE.

    През март 1949 г. в GIPH (Държавен институт по приложна химия) са създадени първите пилотни инсталации за синтез на мономер и флуорополимер. PTFE, на който е тестван технологичният процес. В същото време НИИПП (по-късно ОНПО "Пластполимер") работи върху ново научно-техническо направление: "Рециклиране политетрафлуоретиленв различни продукти." През 1956 г. първото промишлено производство е пуснато в експлоатация в Кирово-Чепецкия химически комбинат (KCHK) PTFEв Русия под търговската марка флуоропласт-4(F-4). От 1961 г. KCCHK усвои производството на други флуориранполимери и съполимери. Поради нарастващата нужда от флуорополимерипрез 1963 г. в Уралския химически завод е въведен допълнителен производствен капацитет флуоропластика F-4И F-4D

    От 1950 до 1961 г., въз основа на шест мономера, разработени в GIPH, в NIIPP са получени над 60 различни флуорсъдържащи продукта, включително хомополимери: флуоропласт-1, флуоропласт-2, флуоропласт-3, флуоропласт-4 и съполимери - флуоропласт-23, флуоропласт -32, флуоропласт-30, флуоропласт-40, флуоропласт-4MB.
    През 1961 г. стартира първото производство (флуоропласт-42, флуоропласт-40).

    През 60-те - 80-те години продължава развитието и развитието на нови марки PTFEи нови видове термопластични флуорополимери(TPFP) и флуороеластомери(FE).

    Свойства и приложение на флуоропласт-4

    Фторопласт-4- високомолекулен кристален полимер с точка на топене около 327°C, над която кристалната структура изчезва и той се превръща в аморфен прозрачен материал, който не преминава от силно еластично във вискозно състояние на течливост дори при температури на разлагане (по-горе 415°С). Вискозитетът на стопилката на политетрафлуоретилена при 380°C е 10 10 -10 11 Pa*s, което изключва обработката на този полимер по методи, обичайни за термопласти. В тази връзка флуоропластът-4 се преработва в продукти чрез метода на предварително формоване на детайла на студено и последващото му синтероване.

    Чуждестранни аналози на флуоропласт-4: ALGOFLON ® PTFE F (Solvay Plastics), Teflon ® 7 (DuPont), HOSTAFLON ® TF 1702 (3M/Dyneon), POLYFLON ® M 12, 14 (Daikin Industries Inc.), Fluon ® PTFE G 163, 190 (Asahi Glass Co., Ltd.)

    Фторопласт-4има:

    • изключително високи диелектрични свойства поради неполярността на полимера;
    • ниски стойности на тангенса на диелектричните загуби и диелектричната константа, почти независими от честотата и температурата;
    • изключително висока устойчивост на дъгово напрежение;
    • електрическа якост (при измерване на тънки филми с дебелина 5-20 микрона, електрическата якост достига 300 MV/m или повече);
    • изключително висока химическа устойчивост, което се обяснява с високия екраниращ ефект на електроотрицателните флуорни атоми;
    • устойчивост на всички минерални и органични киселини, основи, органични разтворители, газове и други агресивни среди. Разрушаването на полимера се наблюдава само под действието на разтопени алкални метали, техните разтвори в амоняк, елементарен флуор и хлорен трифлуорид при повишени температури;
    • способността да не се намокря от вода и да не се излага на вода по време на дългосрочни тестове;
    • абсолютна устойчивост в тропически условия, устойчивост на гъбички;
    • високи антифрикционни свойства, изключително нисък коефициент на триене (при определени условия и двойки коефициентът на триене е до 0,02). Това се обяснява с малката величина на междумолекулните сили, които определят незначителното привличане на други вещества). Коефициентът на триене намалява с увеличаване на натоварването и нараства необратимо 2-3 пъти при 327°C и при 16-18°C след излагане на висока скорост.

    Фторопласт-4с него ниска якостИ топлопроводимострядко се използва в чиста форма в антифрикционни продукти, работещи под натоварване (например лагери); За тази цел се създават напълнени състави, съдържащи графитиран въглерод, кокс, фибростъкло, молибденов дисулфид или така наречените метални флуоропластични състави, които имат повишена твърдост, устойчивост на износване и топлопроводимост. Алтернатива на PTFE в някои случаи може да бъде по-твърда и по-издръжлива флуоропластика F-2, F-2M, F-3 или F-40.

    НедостатъкPTFEе пълзене, нараства с повишаване на температурата. Вече при специфични натоварвания от 2,95-4,9 MPa се появява забележима остатъчна деформация, а при налягане от 19,6-24,5 MPa и температура от 20 ° C материалът започва да тече. Явление на деформация политетрафлуоретиленпри натоварване на студено позволява да се използва при едностранно налягане не по-високо от 0,295 MPa.

    Оптични свойства PTFE ниско. Той е прозрачен за видима светлина само при дебелина, измерена в десетки микрометри. За ултравиолетовите лъчи е прозрачен в диапазона на дължината на вълната 200-400 микрона, за инфрачервените лъчи -2-75 микрона. Много видове термопластични флуорополимери имат отлични оптични свойства.

    Фторопласт-4ниска устойчивост на радиация.Механичните му свойства бързо се влошават под въздействието на λ - и β - лъчение. Вече при доза от 5*10 4 Gy, разрушаването на полимера е толкова дълбоко, че той става крехък и се счупва при огъване. Поради недостатъчната радиационна устойчивост на продуктите, произведени от PTFEне може да работи дълго време в условия на високи нива на проникваща радиация. Замяна на използването на F-4 при излагане на радиация може да бъде водород-съдържаща флуоропластика F-40 или PVDF.

    Продукти от флуоропласт-4може да се използва практически в много широк температурен диапазон: от -269 °C до +260 °C. въпреки това При промяна на температурата механичните свойства се променят рязко Имотиполимер (виж таблицата със свойствата). Тъй като втвърдяването се отстранява постепенно при повишени температури, втвърдените продукти се използват рядко и главно при ниски температури.

    Поради високата си устойчивост на топлина, замръзване и химикали, антифрикционни, антиадхезивни и изключителни диелектрични свойства, флуоропластът-4 се използва широко:

    • как антикорозионен материалв химическата промишленост за производство на апарати, елементи на дестилационни колони, топлообменници, помпи, тръби, клапани, облицовъчни плочки, салникови уплътнения и др. Използването на PTFE в химически апарати като тръби, уплътнения и уплътнения допринася за производство на продукти с висока чистота;
    • как диелектрик в електротехниката, електрониката. Особено успешно се използва във високо- и свръхвисокочестотната техника. Например, ориентираното фолио се използва за производството на високочестотни кабели, проводници, кондензатори и изолация на намотки; за изолация на канали на електрически машини, рамки, изолатори;
    • V машиностроенев чист и напълнен вид за производство на машинни и апаратни части, лагери, работещи без смазване в корозивни среди, под формата на компресорни уплътнения и др.;
    • V производство на лепила и багрилаза покрития на ютии, ски и др.;
    • в хранително-вкусовата промишленост (валяци за облицовка за разточване на тесто, покриване на съдове за печене и др.);
    • в медицината (протези и присадки от плат и филц на базата на флуоропластични влакна, протези на тъкани и кръвоносни съдове от флуоропластични нишки-4, импланти и шевни материали, контейнери за получаване на коронарна кръв, държачи за протезни минерални клапи и др.)

    Фторопласт-4А и -4АТ- флуоропласт-4 степени със свободно течащи свойства. Използването на насипни сортове при производството на фасонни продукти чрез метода на изостатично пресоване може значително да опрости трудоемкия процес на пълнене на формата и да намали дебелината на стената на готовите продукти с 1,5-2 пъти.

    Фторопласт-4D- е фино диспергирана модификация на политетрафлуоретилен с по-ниско молекулно тегло от флуоропласт-4, по своите физични, механични и електрически характеристики е близък до флуоропласт-4, по химическа устойчивост флуоропласт-4Dпревъзхожда всички известни материали, включително злато и платина; устойчив на всички минерални и органични киселини, алкали, органични разтворители, окислители; не се намокря от вода и не набъбва, диелектричните свойства са почти независими от температура, честота и влажност. Фторопласт-4Dпреработени по метода на екструзия, наречен "екструзия на паста", в профилни продукти (тънкостенни тръби, изолация, тънкослойни покрития) с неограничена дължина, които са трудни или невъзможни за получаване от конвенционален флуоропласт-4. Въз основа на флуоропласт-4D е възможно да се приготвят суспензии, използвани за производството на незалепващо покритие Тефлонови покритиячрез шприцване или валцоване, както и за антикорозионна, антифрикционна и антиадхезивна защита на метали.

    Продукти от флуоропласт-4D: Лента FUM - предназначена за уплътняване на резбови съединения при температури от -60°C до 150°C и налягане 65 atm., електроизолационни тръби - за изолиране на проводящи части на електрически продукти при работа в агресивни среди, произведени чрез екструдиране на рамка ( плунжерно екструдиране) тръби, пръти и др.

    Свойства на флуоропласт-4

    Име на индикатора Фторопласт-4 Фторопласт-4D
    Физични свойства
    Плътност, kg/m3 2120-2200 2190-2200
    Температура на топене на кристалити, °C 327 326-328
    Температура на встъкляване, °C -120 -119 до -121
    Топлоустойчивост по Vicat, °C 110 -
    Специфичен топлинен капацитет, kJ/(kg*K) 1,04 1,04
    Коефициент на топлопроводимост, W/(m*K) 0,25 0,29
    Температурен коефициент на линейно разширение*10 -5 ,°С -1 8 - 25 8 - 25
    Работна температура, °C
    минимум
    максимум

    -269
    260

    -269
    260
    Температура на разлагане, °C повече от 415 повече от 415
    Термична стабилност, % 0,2 (420 °C, 3 часа) -
    Запалимост по кислороден индекс, % 95 95
    Устойчивост на облъчване, Gy (0,5-2)*10 4 (0,5-2)*10 4
    Механични свойства
    Напрежение на опън при скъсване, MPa 14,7-34,5
    15.7-30.9 (закалени проби)
    12,7-31,8
    Удължение при скъсване, %
    роднина
    остатъчен
    250-500
    250-350
    100-590
    250-350
    Модул на еластичност, MPa
    при разтягане
    при компресиране

    със статично огъване
    при 20°С
    при -60°С

    410
    686,5

    460,9-833,6
    1294,5-2726,5

    410
    686,5

    441-833,6
    1370-2726

    Напрежение при разрушаване, MPa
    при компресиране
    със статично огъване

    11,8
    10,7-13,7

    11,8
    10,7-13,7
    Якост на удар, kJ/m 2 125 125
    Твърдост по Бринел, MPa 29,4-39,2 29,4-39,2
    Коефициент на триене за стомана 0,04 0,04
    Обработваемост Отлично Отлично
    Електрически свойства
    Специфично обемно електрическо съпротивление, Ohm*m 10 15 -10 18 10 14 -10 18
    Специфично повърхностно електрическо съпротивление, Ohm Повече от 1*10 17 Повече от 1*10 17
    Тангенс на диелектричните загуби
    при 1 kHz
    на 1 MHz

    (2-2,5)*10 -4
    (2-2,5)*10 -4

    (2-3)*10 -4
    (2-3)*10 -4
    Диелектричната константа
    при 1 kHz
    на 1 MHz

    1,9-2,1
    1,9-2,1

    1,9-2,2
    1,9-2,2
    Електрическа якост
    (дебелина на пробата 4 mm), MV/m
    25-27 25-27
    Съпротивление на дъгата, s 250-700 (не се образува непрекъснат проводящ слой)

    "TEFLON" е търговското наименование на САЩ за политетрафлуоретилен (PTFE).
    Известен под марките: Teflon®, Isoflon®, Fluon®, Nitoflon®, Forflon®, Hostaflon®, Algoflon®.Добър диелектрик, устойчив на различни химични агенти, термично стабилен до 300°C.

    Политетрафлуоретилен(Тефлон, флуоропласт-4) (-C2F4-)n е полимер на тетрафлуоретилен (PTFE), пластмаса, която има уникални физични и химични свойства и се използва в различни области на науката и технологиите и в ежедневието. Патентът за изобретяването на тефлона принадлежи на американската компания DuPont.

    Тефлонови свойства:

    Физични свойства на тефлона

    Тефлонът е бяло, прозрачно вещество в тънък слой, наподобяващо на външен вид парафин или полиетилен. Има висока устойчивост на топлина и замръзване, остава гъвкав и еластичен при температури от -70°C до +270°C, отличен изолационен материал. Тефлонът има много ниско повърхностно напрежение и адхезия и не се намокря от вода, мазнини или повечето органични разтворители.

    Химични свойства на тефлона

    По своята химическа устойчивост тефлонът превъзхожда всички известни синтетични материали и благородни метали. Тефлонът не се разрушава под въздействието на основи, киселини и дори смес от азотна и солна киселина. Тефлонът се разрушава от стопилките на алкални метали, флуор и хлорен трифлуорид.

    Приложение на тефлон

    Тефлонът се използва в химическата, електрическата и хранително-вкусовата промишленост, в медицината, за военни цели, главно като покрития.

    електроника

    Тефлонът намира широко приложение във високочестотната техника, тъй като за разлика от близките по свойства полиетилен или полипропилен има много нисък коефициент на изменение на диелектричната проницаемост в зависимост от температурата, както и изключително ниски диелектрични загуби. Тези свойства на тефлона, заедно с топлоустойчивостта, определят широкото използване на тефлона във военните и космическите технологии.

    Тефлонът е много огнеупорен; Невъзможно е да разтопите проводник в тефлонова изолация с поялник. Недостатъкът на тефлона обаче е неговата висока течливост. Ако държите проводник във флуоропластична изолация под товар (например, поставете мебелен крак върху тефлон), проводникът може да се оголи след известно време.

    Смазване

    Флуоропластът (тефлон) е отличен материал против триене, с коефициент на триене при плъзгане, който е най-нисък от известните налични структурни материали (тефлонът има дори по-малък от този на топящия се лед). Въпреки това, поради мекотата и течливостта на тефлона, той не е подходящ за силно натоварени лагери и се използва главно в производството на инструменти.

    Известни са смазочни материали с фино диспергирана флуоропластика, въведена в техния състав, те се отличават с факта, че пълнителят, утаяващ се върху триещи се метални повърхности, позволява в някои случаи да функционират механизми с напълно повредена система за смазване за известно време, само поради; антифрикционните свойства на флуоропласта (тефлон).

    Поради ниското триене и свойствата на тефлона да не омокрят, насекомите не могат да пълзят по тефлонова стена. По-специално тефлоновата защита се използва при задържане на нелетящи насекоми, така че да не могат да изпълзят.

    Хранително-вкусовата промишленост и бита

    Поради ниската адхезия на тефлона, неговата ненамокряемост и устойчивост на топлина, тефлонът като покритие се използва широко за направата на форми за екструдиране и печене, както и за тигани и тенджери. Тефлоново покритие под формата на тънък филм е нанесено върху ножчетата за бръснене, което значително удължава живота им и улеснява бръсненето.

    Грижа за съдове за готвене с тефлоново покритие

    Тефлоновото покритие не е много издръжливо, така че при готвене в такива съдове трябва да използвате само меки съдове - дървени, пластмасови или покрити със слой пластмаса (шпатули, черпаци и др.). Съдовете с тефлоново покритие трябва да се мият в топла вода с мека гъба, като се добавя течен препарат, без да се използват абразивни гъби или почистващи пасти.


    F F
    R - C - C - R
    F F

    Фторопласт-3

    Политрифлуоретилен. Термопластичен.


    FCl
    R - C - C - R
    F F

    Самият тефлон е много стабилен и инертен при нормални условия. Въпреки това, когато се нагрява над 200 °C, политетрафлуоретиленът се разлага, образувайки токсични продукти. В допълнение, по време на производството и разграждането на полимера е възможно образуването на перфлуорооктанова киселина (съкратено PFOA или C-8).

    PFOA продължава да се използва в производството на тефлонови покрития, но през януари 2006 г. DuPont, единственият производител на PFOA в САЩ, се съгласи да премахне остатъците от своите съоръжения до 2015 г., въпреки че не се ангажира да елиминира употребата му изцяло.

    Дори минимално количество перфлуорооктанова киселина, навлизайки в тялото на птицата с вдишвания въздух, засяга дихателната й система, което води до смърт в рамките на няколко минути. Доказано е, че C-8, попадайки в организма на лабораторни плъхове, причинява злокачествени тумори в тях и може да доведе до мутации в потомството и нарушения в имунната система. Научните изследвания са доказали, че веществата, отделяни от тефлона, могат да увеличат риска от затлъстяване, проблеми с инсулина и рак на щитовидната жлеза. Освен това тефлонът заплашва най-малко девет вида клетки, които засягат функционирането на имунната система.

    ПТФЕ или политетрафлуороетилен (англ. Polytetrafluoroethylene) е по-известен с търговското си име Teflon, което всъщност просто означава една от патентованите технологии за производство на този материал (от производителя DuPont, а по принцип има много разновидности на PTFE ), така че тук ще наричаме този материал изключително политетрафлуоретилен или PTFE (руското съкращение PTFE е по-рядко използвано, но също е възможно). Химически, PTFE е флуориран синтетичен полимер с високо молекулно тегло с много съполимери. Молекулата се основава на флуоровъглеродни връзки, като основното предимство на този материал несъмнено може да се счита за неговите отлични водоотблъскващи свойства, което го прави перфектен за приложения, където е необходимо да се осигури защита срещу проникване на всякакви течности дълбоко в материала. Това свойство беше оценено и от водещи производители на машини за леене под налягане и сега уплътнителните елементи на контролните и спирателните вентили са направени от политетрафлуоретилен, а поради високата устойчивост на износване на материала, експлоатационният живот на тръбопроводните фитинги, използващи PTFE, също е увеличена.


    Благодарение на тези качества, политетрафлуоретиленът се използва за създаване на тръбопроводи почти навсякъде, но също така е интересно, че много малко тръби се правят от PTFE, тъй като този материал е известен като много скъп. Въпреки това, използването на PTFE като уплътнителен материал (например за създаване на уплътнителни пръстени за армиране) е напълно оправдано, тъй като PTFE има минимален коефициент на грапавост сред всички полимерни материали. Що се отнася до използването на политетрафлуоретилен за производството на различни домакински продукти (тигани с незалепващо тефлоново покритие са особено известни), това е възможно поради факта, че материалът има намалена химическа активност, тоест не реагира с почти всякакви медии, включително доста агресивни. PTFE също е нетоксичен, което му позволява да се използва в области, където се изискват доста високи екологични характеристики на материалите.

    Връщайки се към политетрафлуоретиленовите тръби, заслужава да се отбележи, че такива тръби все още съществуват, но те са често срещани само в някои предприятия от химическия сектор и свързаните с него (например фармацевтичната промишленост и отчасти хранително-вкусовата промишленост). И тук скъпите тръби са напълно оправдани, тъй като PTFE, както е известно, има изключителна химическа устойчивост и е в състояние да издържа дори на агресивни среди при високи температури, без да реагира с тях. По този начин се появи идеалното приложение на PTFE тръбите - транспортиране на химически агресивни среди при повишени температури. Няма да се спираме подробно на списъка с връзки, тъй като това е тема на специална статия. Нека просто кажем, че тръбите, изработени от политетрафлуоретилен, позволяват транспортирането на най-агресивните съединения в доста широк температурен диапазон - по-специално от –50 C до +100 градуса по Целзий. Възможно е транспортирането на агресивни среди в по-широк температурен диапазон, но при понижено налягане. В това отношение свойствата на PTFE се припокриват с тези на материали като PVDF и ECTFE. Сега нека поговорим за друг интересен полимер, който също се използва за производството на полимерни тръби. Това е етилен тетрафлуоретилен или ETFE.

    ETFE (етилентетрафлуороетилен), за разлика от PTFE, се състои не само от флуоровъглеродни единици, но и от флуоровъглеродни и водородни въглеродни единици. Етилен тетрафлуоретиленът, подобно на политетрафлуоретилена, е създаден, за да комбинира в един продукт такива качества като повишена химическа устойчивост и значителна термична стабилност, както при високи, така и при ниски температури. И трябва да кажа, че това беше доста успешно, тъй като материалът има доста висока точка на топене и бяха открити редица приятни „странични“ ефекти. По този начин етилен тетрафлуороетиленът е отличен диелектрик и перфектно издържа дори на директно UV лъчение. Последното качество направи възможно активното използване на ETFE в строителната индустрия - от него се правят покривни елементи на различни сгради (например покриви на търговски и промишлени сгради и дори големи прозорци, тъй като етилен тетрафлуоретилен също е доста прозрачен). От него правят и оптично влакно, като използват същото качество – устойчивостта на материала на ултравиолетово лъчение.


    Заслужава да се отбележи също, че заедно с PFTE, ETFE е един от най-обещаващите материали за производството на различни части на машини за леене под налягане (като правило, служещи за осигуряване на уплътняване на фитинги и способни да издържат на повишени температури и налягания, и в същото време) и има дори малко по-висока устойчивост на механични натоварвания и якостни характеристики. Но при всичко това, ETFE също е доста еластичен и може не само да издържи на разтягане, което значително надвишава обема му в разтегната посока, но и да направи това без най-малка загуба на своите физически и механични характеристики. И този материал също е идеално реставриран и ремонтиран. Що се отнася до листовия ETFE и тръбите от този материал, ремонтът на повредени повърхности се извършва чрез термично заваряване, като ремонтираните повърхности по никакъв начин не са по-ниски по свойства от новите.

    Самата дума “Teflon” е регистрирана търговска марка на DuPont (САЩ).

    Непатентуваното наименование на този материал е политетрафлуоретилен (PTFE).

    В Русия (СССР) традиционното му техническо и търговско наименование е Фторопласт (Фторопласт-4).

    Произвежда се по ГОСТ 10007-80. Химичната му формула е (CF2-CF2)n.

    Политетрафлуоретиленът е открит от химика Рой Планкет през 1938 г. напълно случайно. Газът (тетрафлуоретилен), изпомпван в цилиндри, се полимеризира под налягане в бял прах, докато изучават свойствата на който учените с изненада откриват уникалните свойства на полученото вещество. Няколко години по-късно компанията Kinetic Chemicals, където е работил ученият, получава патент за тефлон, а през 1949 г. тази компания става подразделение на известната американска компания DuPont. В света има доста регистрирани търговски наименования на този материал: Polyflon M (Япония), Hostaflon TF (Германия), Fluon G (Англия), Gaglon, Soreflon (Франция), Algoflon F (Италия).

    Самият флуоропласт (тефлон) се произвежда от фабрики под формата на бял прах от различни фракции. За да се направят продукти от него, материалът се пресова, от него се прави водна суспензия и след това се синтероват при различни температурни условия. От праха се получават всякакви заготовки (пръчки, втулки, дискове), тръби и тръби с различни дължини и диаметри. Различни тъкани се импрегнират с воден разтвор (суспензия) и се нанасят върху метални и други покрития. Съвременната употреба на флуоропласт (тефлон) се използва в много индустрии поради неговите уникални свойства.

    Свойства на флуоропласта

    След като разбрахме малко за търговските имена и историята на произхода, нека насочим вниманието си към уникалните свойства на флуоропластиката (нека се съсредоточим върху руското име на материала). Този полимер има особено силна връзка в структурата на молекулите на въглеродните и флуорните атоми, което определя огромен набор от уникални физични и химични свойства, които не са типични за други пластмаси и други материали.

    Флуоропластът има особено висока устойчивост на почти всяка химическа среда, включително агресивни като киселини и основи, отлични антиадхезивни свойства, отличен диелектрик, има нисък коефициент на приплъзване и е способен да не губи тези свойства в широк температурен диапазон. За постигане на най-добри параметри на якост: твърдост, устойчивост на износване, топлопроводимост, към флуоропласта се добавят различни пълнители. Такива състави позволяват използването на материала в най-широките области на промишлеността и селското стопанство.

    Области на приложение на флуоропластика

    Поради факта, че флуоропластът има уникални физични и химични свойства, употребата му става незаменима в много области. Материалът се използва много активно и успешно в хранително-вкусовата промишленост, фармацевтиката, медицината, строителството, самолетостроенето, радиоелектрониката, енергетиката и други важни индустрии, усвоявайки все повече и повече нови начини и методи на флуоропластика. Ето няколко примера.

    — Абсолютната инертност към всички хранителни и биологични среди позволява използването на продукти, изработени от флуоропласт или негови части във всяко оборудване, като спомагателен материал при различни температурни влияния от дълбоко замразяване до екстремна топлинна обработка на продуктите. Също така се използва в тръбопроводи за изпомпване на хранителни масла, като незалепващи материали под формата на лакирани тъкани, мрежи и специални покрития за готварски съдове.

    — В медицината се използва успешно за производство на протези; правят се изкуствени сърдечни клапи и кръвоносни съдове поради съвместимостта му с човешкото тяло. Свойствата на флуоропластиката, в сравнение с използването на метални компоненти в тази индустрия, помогнаха да се преодолеят ограниченията в последващия човешки живот.

    — Структурните свойства на флуоропласта са се доказали добре в машиностроенето, транспортното производство и самолетостроенето. Благодарение на композитната флуоропластмаса, той се използва широко в съоръжения, подложени на високи натоварвания като лагери и плъзгащи се елементи и покрития на метални основи на конструкции. Флуоропластът се добавя към смазочните материали, където образува защитен филм и предотвратява износването на частите за известно време. Флуоропластът не може да бъде заменен като уплътнения и уплътнения за тръбопроводи и хидравлични системи с високо налягане. PTFE заготовките се обработват лесно и могат да приемат всяка необходима форма с всякаква сложност.

    — В химическата промишленост, главно флуоропластът, поради уникалните си свойства да не реагира с агресивни химически среди и течности, се използва за производството на части на спирателни вентили, покритие на контейнери с всякакъв обем, облицовка на повърхности, производство на тръбопроводи и съдове елементи, О-пръстени и уплътнения.

    — Флуоропластът намери широко приложение при изграждането на сложни конструкции и конструкции като мостове, надлези и надлези. Особено в райони със сеизмична активност. В тези обекти дистанционните елементи се използват на местата, където се поддържат греди, на местата, където колоните са монтирани върху основи, за да се създаде „мобилност“ на частите.

    — Благодарение на уникалните си диелектрични свойства, флуоропластът се използва успешно в електротехниката, електрониката, кабелната промишленост и инструментостроенето. Изолационните материали се използват в различни видове кондензатори, платки и намотки. Особено важно е използваните части и изделия от флуоропласт да позволяват използването на компонентите на устройството при различни атмосферни условия и да издържат на въздействието на агресивни среди.

    — Съвременната лека промишленост, особено в производството на спортно облекло и облекло за активен отдих, наскоро също активно използва най-тънките флуоропластични порести филми. Тези видове тъкани са в състояние, от една страна, да устоят на проникването на влага във вътрешността на дрехите, а от друга страна, да дишат в човешкото тяло по време на активни движения.

    По този начин виждаме, че използването на флуоропласт в различни индустрии дава възможност за откриване на нови, модерни технологии, подобряване на качеството на продуктите и значителни спестявания в производствените процеси.