Fluoroplasty lub fluoronony są polimerami zawierającymi fluor lub tworzywami sztucznymi, które obejmują fluoroplast 2 (fluorek poliwinylidenu), fluoroplast 3 (politrifluorochloroetylen), fluoroplast-4 (politetrafluoroetylen) i kopolimery fluorowych pochodnych etylenu.
Nazwa „fluor” pojawiła się w Związku Radzieckim, ale się nie utrzymała. Po raz pierwszy materiał trafił do ZSRR podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej z USA: sojusznicy użyli go do uszczelnień i łożysk czołgów . Pierwsze prace nad stworzeniem fluoroplastu rozpoczęły się w 1947 r. Pod kierownictwem Lwa Vikentyevicha Chereshkevicha. Pierwsza eksperymentalna partia była gotowa w 1949 roku.
Fluoroplast-4
Najczęściej mówiąc o fluoroplastach, chodzi o fluoroplast-4. Jest to najbardziej powszechna i najtańsza w produkcji wersji plastikowej, znana w Europie pod kilkoma nazwami. W USA nazywa się „Teflon” lub „Galon”, w Wielkiej Brytanii - „Flubon”, w Niemczech - „Gostaflon TF”, w Japonii - „Polyflon”, we Włoszech - „Algoflon”, we Francji - „Soreflon” lub „Gaflon” „
Jest wytwarzany i sprzedawany zarówno w „czystej” formie, jak i z wypełniaczami: grafitem, proszkami metali i włóknem szklanym. Dodatki pozwalają zwiększyć pewne właściwości, dostosowując polimer do konkretnych potrzeb. W sprzedaży zwykle produkuje się półfabrykaty w postaci krążków, prętów, talerzy i sutków .
Fluoroplast-4 ma doskonałe właściwości termoodporne i przeciwcierne, jest doskonałym izolatorem prądu i łatwo wytrzymuje nawet agresywne środowisko chemiczne. Pozwala to na wykorzystanie materiału przy tworzeniu uzwojenia pierwotnego przewodów wysokiego napięcia, rdzenia przewodzącego i grzewczego, przewodu grzejnego, przy produkcji uszczelek, podkładek, węży do systemów hydraulicznych i urządzeń do ogrzewania podłogowego.
Właściwości PTFE-4
Unikalne właściwości polimeru są głównie związane z jego strukturą cząsteczkową. Ze względu na silne i stabilne wiązanie fluoru i węgla właściwości fluoroplastu nie występują w żadnej innej kombinacji. To sprawia, że tworzywa sztuczne są bardzo poszukiwanym materiałem. Na bazie fluoroplastu-4 powstały materiały z dodatkami.
Poniżej znajdują się dane dotyczące polimeru fluoroplast-4 .
- Gęstość: 2, 14-2, 26 g / cm3.
- Temperatura topnienia kryształu: + 327 ° C
- Odstęp temperatur (minimalna i maksymalna temperatura pracy): od 260 ° C do + 260 ° C
- Temperatura rozkładu: powyżej 415 ° C
- Temperatura zeszklenia amorficznych obszarów: 120 ° C
- Temperatura najwyższej szybkości krystalizacji: 310-315 ° C o .
- Intensywność zużycia: brak.
- Współczynnik tarcia na stali: 0, 2.
- Współczynnik przewodzenia ciepła: 0, 25 W / (m * K).
- Twardość Brinella: 30-40 MPa.
- Absorpcja wody: nieobecna.
- Stres niszczący pod napięciem: 20-30 MPa.
- Wydłużenie przy zerwaniu: od 250% do 500%.
-
Funkcje topienia
- Fluoroplasty praktycznie nie palą się i nie topią, co pozwala na ich zastosowanie w urządzeniach radiowo-elektronicznych, stacjach radarowych i innych wrażliwych instrumentach. Spalanie jest możliwe tylko w obecności tlenu, ilość uwalnianego ciepła jest mała - 10 razy mniejsza niż podczas spalania polietylenu.
Bez otwartego ognia proces spalania jest niemożliwy: jeśli wyciągniesz fluoroplast-4 z ognia, przestanie się palić . Jednocześnie sam proces nie topi się, lecz zwęglanie, ale przy silnym ogrzewaniu (powyżej 327 ° C) następuje uwalnianie niebezpiecznych gazów fluorowych. Te ostatnie nie wyróżniają się w próżni. W temperaturze 415 ° C materiał zaczyna się rozkładać.
Kilka minusów
Pomimo licznych zalet fluoroplast-4 ma niewielką liczbę wad. Materiał praktycznie nie może być sklejany: w tym celu konieczne jest przetwarzanie stopionych środków utleniających w wysokiej temperaturze. Również tworzywo sztuczne reaguje na trifluorek chloru, gdy jest wystawiony na działanie wysokich temperatur, na stopione metale alkaliczne i ich roztwory.
Obszary zastosowań
Dzięki połączeniu unikalnych właściwości i niskich cen fluoroplast-4 jest stosowany w różnych dziedzinach. Produkty mogą składać się wyłącznie z substancji, ale w niektórych przypadkach obejmują tylko powierzchnię . Są łatwe do cięcia, wiercenia, cięcia i wykonywania innych zadań.
- W przemyśle elektronicznym fluoroplast-4 jest stosowany do izolacji przewodów, złączy, kabli wysokiego napięcia i maszyn elektrycznych, do produkcji płytek drukowanych, kabli i sprężarek.
- W przemyśle chemicznym materiał jest wykorzystywany do produkcji węży, pomp, pojemników do przechowywania i transportu, w celu ochrony różnych powierzchni przed korozją. Służy również do przechowywania alkoholu, mieszanek na jego bazie, a zwłaszcza czystych substancji, które nie powinny być zanieczyszczone. Ze względu na wysoką odporność fluoroplast-4 można długo kontaktować z agresywnymi chemikaliami (kwasy i zasady), olejami, ściekami, solami, naftą, olejem i różnymi paliwami. Materiał jest odporny na promieniowanie, pleśń, mgłę i słońce.
- W przemyśle spożywczym materiał jest stosowany jako pompy, powłoki nieprzywierające, rolki do ciasta walcowanego, filtry i uszczelnienia do urządzeń.
- W medycynie fluoroplast-4 jest bardzo poszukiwany jako pojemniki do przechowywania krwi i leków, jako materiał do wytwarzania sztucznych naczyń krwionośnych i zaworów. Wszystkie produkty są higieniczne i certyfikowane.
- W przemyśle maszynowym łożyska, uszczelki, uszczelnienia, mankiety, łożyska ślizgowe i pierścienie tłokowe są uzyskiwane z materiału w „czystej” formie - wszystko, co działa w miejscach tarcia maszyn i urządzeń. Nadaje się również do pracy pod wysokim ciśnieniem, w niskich temperaturach iw wysokiej próżni.
Najczęściej zanieczyszczenia są dodawane do materiału w celu zwiększenia twardości, odporności na zużycie i innych parametrów. Na przykład dodanie grafitu, brązu, włókna szklanego lub koksu może zmniejszyć zużycie i zwiększyć przewodność cieplną i wytrzymałość na ściskanie.
Rodzaje materiałów
Oprócz czystego użycia , często można znaleźć suplementy . Pozwala to wzmocnić określoną właściwość PTFE i dostosować materiał do konkretnych żądań.
F-4S15: składa się z fluoroplastu-4 i 15% włókna szklanego. Ma zwiększoną odporność na zużycie (wskaźnik zwiększa się 250 razy) i odporność na pełzanie (wzmocnione 1, 5 razy). Wytrzymuje wiele agresywnych mediów, w tym suche gazy, jest stosowany w temperaturach od -60 ° C do + 250 ° C. Używany do produkcji uszczelek i jako materiał przeciwcierny.-
F-4K20 : zawiera 20% koksu. Zwiększa to odporność plastiku na ścieranie (wskaźnik zwiększa się 600 razy) i zwiększa naprężenia: wzrasta o 30% przy 10% naprężeniu ściskającym. Ta ostatnia liczba jest prawidłowa w temperaturach od -60 ° C do + 250 ° C Służy do produkcji uszczelnień ruchomych przegubów i kół tłokowych, które nie wymagają smarowania. Materiał może kontaktować się ze stalą nierdzewną, stopami aluminium i niektórymi stopami tytanu.
- F-4K15M5 : mieszanina fluoroplastu-4, koksu (15%) i dwusiarczku molibdenu (5%). Ma zwiększoną odporność na zużycie - jest 1000 razy wyższa - i niski współczynnik tarcia. Stosuje się go podczas pracy w wilgotnych gazach jako łożyska prowadnic górnych i łożyska ślizgowe.
- F-4K15UV5: składa się z tworzywa sztucznego, 15% koksu i 5% włókna węglowego. W porównaniu z F-4K20 mieszanina ma 1, 5 raza zwiększoną odporność na odkształcenia, które występują pod obciążeniem. Ma także mniejsze tarcie, zwiększoną odporność na pierwiastki chemiczne i brak akumulacji elektryczności statycznej.