PTFE - co to jest? Charakterystyki techniczne, właściwości materiałów

Fluoroplast jest produkowanym przemysłowo materiałem zawierającym fluor. Klasycznymi przedstawicielami tej grupy związków są teflon i PTFE. Fluoroplast jest wysoko ceniony ze względu na jego właściwości fizyczne i chemiczne. Fluoroplastic to jasnobeżowa substancja, której kolor jest bliski bieli. Dość szeroko wykorzystywany materiał w życiu codziennym, w sferze domowej. Fluoroplast jest jednocześnie niezbędnym związkiem dla przemysłu. Proces produkcyjny obejmuje stosowanie monomerów spolaryzowanych przy użyciu specjalistycznego sprzętu.

Skąd się wziął?

Fluoroplast jest związkiem powstałym po raz pierwszy w odległym 1938 roku. Wynalazcą jest Rem Plunkett. Obecnie słowa "teflon" i "teflon" są używane zamiennie. Inżynierowie Związku Radzieckiego byli w stanie stworzyć to samo połączenie podczas II wojny światowej. W tym czasie ogromna była wartość probówki z fluoroplastami: materiał był wydawany do ściśle ograniczonych celów i tylko w małych ilościach. Każda taka procedura wymagała potwierdzenia od przedstawicieli specjalnej służby bezpieczeństwa.

W dzisiejszych czasach arkusz fluoroplastyczny (jak również w innych postaciach) jest bardzo powszechnym materiałem, szeroko stosowanym do osiągnięcia różnych celów. Dostęp do niego nie jest już ograniczony (z wyjątkiem oczywiście cen).

Fluoroplastic: charakterystyka techniczna

Wizualnie materiał jest podobny do parafiny, a także przypomina polietylen. Parametry fizyczne charakterystyczne dla niego:

• gęstość w zakresie 2,18-2,21 g / m3;
• elastyczność, elastyczność;
• odporność na zamarzanie, ciepło;
• niezdolność do przewodzenia prądu;
• niezdolność do absorpcji wody.

PTFE jest dobrym materiałem izolacyjnym. Właściwości fluoroplastu są takie, że związek wykazuje odporność na tarcie, odkształcenie, charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością. Jednocześnie fluoroplast charakteryzuje się słabą podatnością na ultrafiolet, co czyni go odpornym na promieniowanie tego spektrum.

Cechy chemiczne

Fluoroplast (GOST 10007-80), wyprodukowany według GOST, wyróżnia się wieloma dodatnimi cechami na tle większości materiałów o podobnych właściwościach. Według licznych badań nad analizą porównawczą, fluoroplastyczny w swoich parametrach chemicznych jest korzystniejszy niż wiele metali szeroko stosowanych w dzisiejszym przemyśle. Jego charakterystyczne cechy:

• odporność na kwasy, zasady;
• odporność na agresywne związki azotu;
• zdolność odporności na kwas chlorowodorowy.

Jak to się robi?

Do PTFE arkusz (rura, w każdej innej formie) posiadał wszystkie cechy określone przez przyjęte standardy, konieczne jest uważne obserwowanie technologii produkcji tego materiału. W tym celu, po pierwsze, w specjalnej instalacji zapewnione są wszystkie warunki wymiany atomów fluorowca na fluor, rozpoczyna się piroliza, w wyniku której powstaje tetrafluoroetylen. Taki proszek musi być spolimeryzowany, dopiero po uzyskaniu przez niego gotowych właściwości fluoroplastycznych zgodnie ze specyfikacją.

Funkcje aplikacji

Obecnie fluoroplastik jest aktywnie wykorzystywany w różnych dziedzinach i sferach ludzkiego życia. Jak wykazały badania przeprowadzone przed kilkoma laty, prawie połowa całkowitego fluoroplastiku produkowanego przez przemysł jest wydawana w przemyśle spożywczym i chemicznym. Około 15% wykorzystuje się do produkcji wyrobów elektrycznych, kolejne pięć procent trafia do branży medycznej. Do jednej czwartej całkowitego wyprodukowanego fluoroplastiku służy do projektowania pojazdów, obiektów wojskowych i atomowych, a około 10% wyprodukowanego związku wydawane jest na użytek domowy.

Jak stwierdzono podczas licznych testów, fluoroplastik jest bezpieczny dla żywych organizmów, dlatego można bezpiecznie zezwalać na kontakt tego związku z żywnością i wodą przeznaczoną do picia. PTFE nie jest źródłem szkód. Nawet jeśli ten związek okaże się być w ludzkim ciele, nie będzie poważnej szkody w ogólnym przypadku, chociaż oczywiście istnieją sytuacje, w których praca z fluoroplastiku wiąże się ze zwiększonym niebezpieczeństwem. Z reguły charakteryzuje to sytuacje, gdy temperatura topnienia materiału fluoroplastycznego jest przekroczona, a związek przechodzi do postaci gorącej cieczy. Jest to jednak charakterystyczne tylko dla procesów produkcyjnych, którym towarzyszy stosowanie specjalistycznego sprzętu, a jedynie przeszkolony personel może pracować z fluoroplastami.

Postęp i przemysł

Obecnie gęstość, waga PTFE, jego odporność na agresywne czynniki, bezpieczeństwo dla ludzi sprawiło, że materiał ten jest absolutnie niezbędny dla przemysłu i życia codziennego. Mężczyzna na ulicy rzadko myśli o tym, z czego składa się duża część otaczającego go sprzętu, a to właśnie Teflon służył jako surowiec. Tak więc w elektronice gęstość fluoroplastiku stanowiła optymalny materiał do projektowania wysokiej jakości sprzętu. Ponadto materiał ten ma zdolność blokowania prądu, co sprawia, że ​​jego zakres jest jeszcze szerszy. Teflon może być stosowany w okablowaniu, w projektowaniu kondensatorów i innych części systemów elektronicznych, w tym bardzo złożonych, jak również tych wymagających większej wytrzymałości i niezawodności.

Jeśli zwrócisz uwagę na nowoczesne urządzenia medyczne, zauważysz, że również tutaj bardzo aktywnie używa się fluoroplastu. W szczególności służy jako materiał do produkcji implantów i jest szeroko stosowany przez dentystów. Niezbędny dla PTFE i okulistów. Jest to substancja używana w produkcji rozruszników serca i naczyń krwionośnych do implantacji w organizmie człowieka. PTFE jest całkowicie bezpieczny dla ludzi, co sprawia, że ​​możliwości jego zastosowania są tak szerokie.

Poważny przemysł i poważne materiały

Fluoroplast jest szeroko stosowany w lotnictwie. Właśnie z tego powodu można tworzyć rurociągi lotnicze, które kolidują ze zwiększonymi obciążeniami podczas pracy. Przez takie rury płyn jest pompowany pod bardzo wysokim ciśnieniem, jak również w podwyższonych temperaturach. Ze względu na swoją gęstość i wysoką temperaturę topnienia PTFE jest optymalnie dostosowany do projektowania takich systemów.

Fluoroplast jest również ważny dla przemysłu maszynowego, ponieważ służy jako surowiec do produkcji wielu materiałów eksploatacyjnych i części zamiennych. Wykonany jest z niego, na przykład, przesuwne płyty montowane do podpór. Fluoroplast jest niezbędny w produkcji łożysk. Materiał jest często używany jako uszczelnienie, pracując na złączach. Teflon jest optymalny jako środek eliminujący tarcie, które może zniszczyć samochód. Ruchy oscylacyjne są wygładzane, a materiał struktury głównej nie zakłóca obciążeń - są one całkowicie pochłaniane przez fluoroplastik.

Słabości

Jak każdy inny materiał, fluoroplastic ma pewne cechy, które ograniczają jego użycie i stwarzają trudności w pracy z nim. W szczególności wiadomo, że odporność na zużycie do teflonu jest stosunkowo niska. Jeśli związek jest podgrzewany do temperatury 300 stopni Celsjusza i wyżej, wydzielają się lotne składniki, które negatywnie wpływają na żywe organizmy. Ponadto fluoroplastik charakteryzuje się zwiększonym przepływem na zimno i gęstością, dlatego należy do kategorii ciężkich polimerów.

Fluoroplast został wynaleziony stosunkowo niedawno, ale pomimo swoich niedoskonałości stał się absolutnie niezbędnym surowcem dla większości gałęzi przemysłu. Niemożliwe jest wyobrazić rozwój cywilizacji do obecnego poziomu bez użycia teflonu. Wiele branż po prostu nie ma alternatywy dla materiałów fluoroplastycznych.

Fluoroplastyczny: gatunek

Obecnie fluoroplastyczny jest terminem stosowanym do grupy materiałów, nieco różniących się od siebie. Każda odmiana jest charakterystyczna dla każdego kraju, w którym jest głównie produkowana i wykorzystywana, ma specyficzną nazwę. Na przykład w Ameryce teflony stały się powszechne - jest to tak zwany czwarty fluoroplast, ale wersja japońska to polyphon. Włoski przemysł został zbudowany przy użyciu algofonu, angielski uciekł się do fluonu, a francuski - do soreflon. W Niemczech materiał najbardziej aktywnie wykorzystywany w procesach przemysłowych nazywa się gostaflonem TR.

Istnieje również trzeci fluoroplast, który w różnych krajach jest reprezentowany pod różnymi nazwami: w Japonii jest znany jako diaflon, a we Francji jako voltalef. Amerykański przemysł wykorzystuje kel F. Jest także drugi fluoroplast, fluoroplast-40 i kopolimer zbudowany na połączeniu fluorku winylidenu i tetrafluoroetylenu. Jest powszechnie określany jako fluoroplast-42.

Fluoroplastic: łączenie i dzielenie

Dość szerokie zastosowanie w procesach przemysłowych otrzymało szereg związków zbudowanych na fluoroplastiku. Większość z nich jest wytwarzana w następujący sposób: jako podstawę przyjmuje się polimer na bazie fluoru, dodawane są do niego specjalne składniki, które korygują niezbędne właściwości. W ten sposób można zwiększyć gęstość lub odporność na zużycie, aby zwiększyć odporność na wysokie i niskie temperatury, aby dostosować parametry elastyczności i twardości końcowego produktu.

Wypełniaczami mogą być różne składniki, główny warunek - zdolność wytrzymywania temperatury, w której spiekany jest fluoroplast. Obecnie zwyczajowo dzieli się możliwe wypełniacze na kilka grup. Metale (miedź, nikiel, srebro szlachetne i wiele innych związków) są szeroko stosowane. Możesz wejść do minerałów fluoroplastycznych - glinki kaolinowej, kwarcowej lub ceramicznej. Dość dobry wynik można uzyskać, dodając związki organiczne - sadzę, węgiel, koks, grafit. Efekt wzmacniający może dać wypełniacze w postaci szkieletu lub włókien. Te pierwsze są zwykle pomarszczonymi metalowymi siatkami lub folią, a te ostatnie to nietkane i tkane materiały. Włókniny - wąsy wykonane z metalu, włókna bazaltowego, kwarcu, azbestu. Fluoroplastyczne wypełniacze tkane - włókno szklane, bazalt, azbest, grafit.

Funkcje łączone

Obecnie opracowano kilka technik wprowadzania wypełniacza do fluoroplastiku. Dość często każdy ze składników mieszaniny polimerowej jest wstrzykiwany osobno, tworząc różne kombinacje w celu uzyskania parametrów, które powinny znajdować się w końcowym obiekcie. Ta technika nazywa się wypełniaczami złożonymi. Charakterystyka takiej kompozycji określi specyfikę produktu końcowego. Ale możliwy jest proces produkcji, w którym do fluoroplastu dodaje się tylko jeden wypełniacz.

Jeśli zdecydowano się poprawić początkową kompozycję za pomocą grafitu, brązu, włókna szklanego, mąki koksowej lub metalicznych krzemków, wskaźnik zużycia wzrasta setki, a nawet tysiące razy w porównaniu z klasyczną receptą fluoroplastyczną. Ponadto przewodność cieplna, odporność na kompresję wzrasta (wzrasta dziesięciokrotnie). Zmniejszona wydajność tarcia, jednocześnie poprawiając ustawienie twardości.

Co i kiedy dodać?

Jeśli produkt końcowy musi mieć właściwości fluoroplastu, a jednocześnie być bardziej trwały i odporny, wówczas w procesie produkcyjnym do mieszaniny wprowadza się grafit. Jeśli to konieczne, poprawić przewodność cieplną, stabilność i twardość, aby dodać do polimerów brązu fluorowego. Pozwala to na zwiększenie trwałości produktu końcowego około pięćset razy. Aby zwiększyć wytrzymałość, twardość przy zmniejszeniu tarcia, dwusiarczek molibdenu powinien zostać wprowadzony do polimerów fluoru.

Dodanie włókna szklanego daje dobre wyniki: wzrasta odporność na zużycie, wielkość obiektu pozostaje stabilna niezależnie od poziomu wilgotności, obiekt staje się odporny na skurcz i wpływ temperatury. Zmniejsza się przepływ na zimno.