PTFE - što je to? Tehničke karakteristike, svojstva materijala

Fluoroplast je industrijski proizveden materijal koji sadrži fluorid. Klasični predstavnici ove skupine spojeva su teflon i PTFE. Fluoroplast je visoko cijenjen zbog svojih fizičkih, kemijskih svojstava. Fluoroplastika je svjetlo bež tvar, boja je blizu bijele. Vrlo rasprostranjen materijal u svakodnevnom životu, u domaćoj sferi. U isto vrijeme, fluoroplastika je nezamjenjiv spoj za industriju. Proizvodni proces uključuje upotrebu polimeriziranih monomera uporabom specijalizirane opreme.

Odakle je došao?

Fluoroplast je spoj koji je prvi put nastao davne 1938. godine. Izumitelj se smatra Rem Plunkett. Trenutno se riječi "teflon" i "teflon" koriste naizmjenično. Inženjeri Sovjetskog Saveza uspjeli su stvoriti istu vezu tijekom Drugog svjetskog rata. U to je vrijeme bila od velike vrijednosti fluoroplastična cijev: materijal je bio izdan za strogo ograničene svrhe i samo u malim količinama. Svaki takav postupak zahtijevao je potvrdu od predstavnika posebne službe sigurnosti.

Danas je fluoroplastični list (kao iu drugim oblicima) vrlo čest materijal koji se široko koristi za postizanje raznih namjena. Pristup njemu više nije ograničen (osim, naravno, cijena).

Fluoroplastika: tehničke značajke

Materijal je vizualno sličan parafinu, a također podsjeća na polietilen. Fizički parametri svojstveni njemu:

• gustoća unutar 2.18-2.21 g / m3;
• elastičnost, fleksibilnost;
• otpornost na smrzavanje, toplinu;
• nemogućnost vođenja struje;
• nemogućnost apsorpcije vode.

PTFE je dobar izolacijski materijal. Karakteristike fluoroplasta su takve da spoj pokazuje otpornost na trenje, deformaciju, karakterizira ga povećana čvrstoća. U isto vrijeme, fluoroplast karakterizira slaba osjetljivost na ultraljubičasto zračenje, što ga čini otpornim na zračenje tog spektra.

Kemijske značajke

Fluoroplast (GOST 10007-80), proizveden prema GOST-u, odlikuje se nizom pozitivnih svojstava u odnosu na većinu materijala sličnih svojstava. Prema brojnim istraživanjima komparativne analize, fluoroplastika u svojim kemijskim parametrima poželjnija je od mnogih metala koji se danas široko koriste u industriji. Njegove karakteristične značajke:

• otpornost na kiseline, lužine;
• otpornost na agresivne dušične spojeve;
• sposobnost izdržavanja klorovodične kiseline.

Kako je napravljeno?

Za PTFE list (cijev, u bilo kojem drugom obliku) posjeduje sve kvalitete utvrđene prihvaćenim standardima, potrebno je pažljivo promatrati tehnologiju proizvodnje ovog materijala. Za to, prije svega, u posebnoj instalaciji, osigurani su svi uvjeti za razmjenu atoma halogena za fluor, zatim počinje piroliza, zbog čega nastaje tetrafluoroetilen. Takav prah mora biti polimeriziran, tek nakon što ga gotove fluoroplastične osobine dobiju prema specifikaciji.

Značajke aplikacije

Danas se fluoroplastika aktivno koristi u raznim područjima i sferama ljudskog života. Prema istraživanjima provedenim prije nekoliko godina, gotovo polovica ukupne fluoroplastike koju proizvodi industrija troši se u prehrambenoj i kemijskoj industriji. Oko 15% se koristi za proizvodnju električnih proizvoda, pet posto za medicinsku djelatnost. Do četvrtine proizvedene fluoroplastike koristi se za projektiranje vozila, vojnih i atomskih postrojenja, a oko 10% proizvedenog spoja troši se na uporabu u kućanstvu.

Kako je utvrđeno tijekom brojnih testova, fluoroplastika je sigurna za žive organizme, pa je moguće sigurno dopustiti kontakt ovog spoja s hranom i vodom namijenjenom za piće. PTFE nije izvor štete. Čak i ako se ispostavi da se taj spoj nalazi u ljudskom tijelu, neće biti ozbiljne štete u općem slučaju, iako, naravno, postoje situacije kada je rad s fluoroplastikom povezan s povećanom opasnošću. To u pravilu karakterizira situacije u kojima je talište fluoroplastičnog materijala prekoračeno i spoj prelazi u vrući tekući oblik. Međutim, to je karakteristično samo za proizvodne procese, praćeno korištenjem specijalizirane opreme, a samo je stručno osoblje dopušteno raditi s fluoroplastikom.

Napredak i industrija

trenutno, gustoća, težina PTFE, njegova otpornost na agresivne faktore, sigurnost za ljude učinila je ovaj materijal apsolutno neophodnim za industriju i svakodnevni život. Čovjek na ulici rijetko misli o tome od čega je napravljen veliki dio opreme, a teflon je služio kao sirovina. Tako je u elektronici gustoća fluoroplastike postala optimalan materijal za projektiranje visokokvalitetne opreme. Osim toga, ovaj materijal ima sposobnost blokiranja struje, što čini njezin opseg još i šire. Teflon se može koristiti u ožičenju, u dizajnu kondenzatora i drugih dijelova elektroničkih sustava, uključujući vrlo visoku složenost, kao i za one koji trebaju povećanu trajnost i pouzdanost.

Ako obratite pozornost na moderne medicinske uređaje, možete vidjeti da se i ovdje fluoroplastika vrlo aktivno koristi. Posebno služi kao materijal za proizvodnju implantata i široko se koristi od strane stomatologa. Neophodan za PTFE i oftalmologe. To je tvar koja se koristi u proizvodnji pejsmejkera i krvnih žila za implantaciju u ljudsko tijelo. PTFE je potpuno siguran za ljude, što čini mogućnosti za njegovu uporabu tako širokom.

Ozbiljne industrije i ozbiljni materijali

Fluoroplast se široko koristi u zrakoplovstvu. Odavde se mogu stvoriti zrakoplovni cjevovodi koji sudaraju s povećanim opterećenjima tijekom rada. Kroz takve cijevi, tekućina se pumpa pod vrlo visokim tlakom kao i na povišenim temperaturama. Zbog svoje gustoće i visoke točke taljenja, PTFE je optimalno prikladan za projektiranje takvih sustava.

Fluoroplast je također važan za inženjersku industriju jer služi kao sirovina za proizvodnju brojnih potrošnih dijelova i rezervnih dijelova. Izrađena je od nje, na primjer, klizne ploče montirane za nosače. Fluoroplast je neophodan u proizvodnji ležajeva. Materijal se često koristi kao pečat, radi na spojevima. Teflon je optimalan kao sredstvo za uklanjanje trenja koje može uništiti automobil. Oscilatorni pokreti su izglađeni, a materijal glavne strukture ne ometa opterećenja - oni se u potpunosti apsorbiraju u fluoroplastici.

slabosti

Kao i svaki drugi materijal, fluoroplastika ima neke značajke koje ograničavaju njegovu uporabu i stvaraju poteškoće u radu s njom. Posebno je poznato da je otpornost na habanje teflona relativno niska. Ako se spoj zagrijava do temperature od 300 stupnjeva Celzijusa, a iz njega se ispuštaju isparljive komponente koje negativno utječu na žive organizme. Također, fluoroplastiku karakterizira povećan protok i gustoća hladnoće, zbog čega spada u kategoriju teških polimera.

Fluoroplast je izumljen relativno nedavno, ali je unatoč nedostacima postao apsolutno nezamjenjiva sirovina za većinu industrija. Nemoguće je zamisliti razvoj civilizacije do trenutne razine bez upotrebe teflona. Brojne industrije jednostavno nemaju alternativu fluoroplastičnog materijala.

Fluoroplastika: vrste

Trenutno je fluoroplastika pojam koji se primjenjuje na skupinu materijala, nešto drugačiji. Svaka sorta je svojstvena svakoj zemlji u kojoj se uglavnom proizvodi i koristi, ima specifično ime. Na primjer, u Americi je teflon postao raširen - to je takozvani četvrti fluoroplast, ali japanska verzija je polifon. Talijanska industrija izgrađena je pomoću algofona, Englezi su pribjegli fluonu, a francuski - soreflonu. U Njemačkoj se materijal koji se najviše koristi u industrijskim procesima naziva gostaflon TR.

Tu je i treći fluoroplast, koji je u različitim zemljama predstavljen pod različitim nazivima: u Japanu je poznat kao diaflon, au Francuskoj voltalef. Američka industrija koristi kel F. Tu je i drugi fluoroplast, fluoroplast-40 i kopolimer izgrađen na kombinaciji viniliden fluorida i tetrafluoroetilena. Obično se naziva fluoroplast-42.

Fluoroplastika: kombiniranje i dijeljenje

Prilično opsežna primjena u industrijskim procesima dobila je niz spojeva izgrađenih na fluoroplastici. Većina ih se proizvodi na sljedeći način: polimer na bazi fluora uzima se kao osnova, dodaju mu se posebne komponente koje ispravljaju potrebne kvalitete. Tako je moguće povećati gustoću ili otpornost na trošenje, povećati otpornost na visoke i niske temperature, prilagoditi parametre elastičnosti i tvrdoće konačnog proizvoda.

Punila mogu biti različite komponente, glavni uvjet - sposobnost da izdrži temperaturu na kojoj je fluoroplastika sinterirana. Trenutno je uobičajeno dijeliti moguće punila u nekoliko skupina. Metali (bakar, nikal, plemenito srebro i niz drugih spojeva) su u širokoj uporabi. Možete unijeti u fluoroplastične minerale - kaolin, kvarcni ili keramički čips. Dobar rezultat može se postići dodavanjem organskih spojeva - čađe, ugljena, koksa, grafita. Učinak pojačavanja može dati punila u obliku kostura ili vlakana. Prvi su obično nabrane metalne mreže ili folije, a potonje su netkani i tkani materijali. Netkani - brkovi od metala, bazaltnih vlakana, kvarca, azbesta. Fluoroplastična tkana punila - fiberglas, bazalt, azbest, grafit.

Značajke kombinacije

Trenutno je razvijeno nekoliko tehnika za uvođenje punila u fluoroplastiku. Često se svaka od komponenti u polimernoj smjesi ubrizgava odvojeno, formirajući različite kombinacije kako bi se postigli parametri koji bi trebali biti u konačnom objektu. Ova tehnika se naziva kombinirana punila. Karakteristike takvog sastava će odrediti specifičnosti konačnog proizvoda. Međutim, moguć je proces proizvodnje, u koji se u jedan fluorplastik dodaje samo jedno punilo.

Ako je odlučeno poboljšati početni sastav grafita, bronce, staklenih vlakana, koksnog brašna ili metalnih silicida, stopa trošenja se povećava u stotinama i tisućama puta u usporedbi s klasičnim fluoroplastičnim receptom. Osim toga, povećava se i toplinska vodljivost, sposobnost da se odupre kompresiji (povećava se deset puta). Također smanjuje performanse trenja, istovremeno poboljšavajući postavku tvrdoće.

Što i kada dodati?

Ako konačni proizvod mora imati svojstva fluoroplasta, u isto vrijeme biti više izdržljiv i otporan, onda se u procesu proizvodnje u smjesu uvodi grafit. Ako je potrebno, poboljšajte provodljivost topline, stabilnost i tvrdoću da biste dodali polimere fluora bronce. To vam omogućuje da povećate trajnost krajnjeg proizvoda približno petsto puta. Da bi se povećala čvrstoća, tvrdoća i smanjilo trenje, molibdenov disulfid treba uvesti u fluorne polimere.

Dodavanje staklenih vlakana daje dobre rezultate: povećava se otpornost na trošenje, veličina objekta ostaje stabilna bez obzira na razinu vlage, objekt postaje otporan na skupljanje i temperaturne učinke. Hladni protok je smanjen.