PTFE - co to je? Technické vlastnosti, vlastnosti materiálu

Fluoroplast je průmyslově vyráběný materiál, který obsahuje fluorid. Klasickými zástupci této skupiny sloučenin jsou teflon a PTFE. Fluoroplast je vysoce ceněn pro své fyzikální, chemické vlastnosti. Fluoroplast je světle béžová látka, barva je téměř bílá. Docela široce používaný materiál v každodenním životě, v domácí sféře. Současně je fluoroplast nepostradatelný pro průmysl. Výrobní proces zahrnuje použití monomerů polarizovaných použitím speciálních zařízení.

Odkud pochází?

Fluoroplast je sloučenina, která byla poprvé vyrobena ve vzdáleném 1938. Vynálezce je považován za Rem Plunkett. V současné době se slova "Teflon" a "Teflon" používají zaměnitelně. Inženýři Sovětského svazu dokázali během druhé světové války vytvořit stejné spojení. V té době byla vysoce účinná fluoroplastická trubice: materiál byl vydán pouze pro omezené účely a pouze v malých množstvích. Každý takový postup vyžadoval potvrzení zástupců zvláštní bezpečnostní služby.

V dnešní době je fluoroplastová vrstva (stejně jako v jiných formách) velmi běžným materiálem, který se široce používá k dosažení různých účelů. Přístup k němu již není omezen (s výjimkou cen, samozřejmě).

Fluoroplast: technické vlastnosti

Vizuálně je materiál podobný parafínu a také se podobá polyethylenu. Fyzikální parametry, které jsou pro něj zvláštní:

• hustota v rozmezí 2,18-2,21 g / m3;
• elasticita, flexibilita;
• odolnost proti zamrznutí, teplo;
• neschopnost provést proud;
• neschopnost absorbovat vodu.

PTFE je dobrý izolační materiál. Vlastnosti fluoroplastu jsou takové, že sloučenina vykazuje odolnost vůči tření, deformaci, vyznačuje se zvýšenou pevností. Současně je fluoroplast charakterizován slabou susceptibilitou vůči ultrafialovému záření, který činí odolnou proti záření tohoto spektra.

Chemické vlastnosti

Fluoroplast (GOST 10007-80), vyrobený podle GOST, se vyznačuje řadou pozitivních vlastností na pozadí většiny materiálů s podobnými vlastnostmi. Podle četných studií o srovnávacích analýzách je fluoroplast ve svých chemických parametrech vhodnější než u mnoha kovů, které se v průmyslu dnes běžně používají. Jeho charakteristické rysy:

• odolnost vůči kyselinám, zásadám;
• odolnost vůči agresivním dusíkatým sloučeninám;
• schopnost odolat kyselině chlorovodíkové.

Jak se to dělá?

K PTFE list (potrubí, v jakékoliv jiné formě) disponuje všemi vlastnostmi stanovenými přijatými normami, je nutné pečlivě sledovat výrobní technologii tohoto materiálu. Za tímto účelem se nejprve ve zvláštní instalaci poskytují všechny podmínky pro výměnu atomů halogenu pro fluor, pak se začíná pyrolýza, v důsledku čehož vzniká tetrafluorethylen. Takový prášek musí být polymerován, až po dosažení konečných fluoroplastových vlastností podle specifikace.

Funkce aplikace

V současné době se fluoroplast používá aktivně v různých oborech a sférách lidského života. Jak ukázaly studie provedené před několika lety, téměř polovina celkového fluoroplastu vyrobeného průmyslem se vynakládá v potravinářském a chemickém průmyslu. Asi 15% se používá k výrobě elektrického zboží, dalších pět procent jde do zdravotnického oboru. Až čtvrtina vyrobeného celkového fluoroplastu se používá k navrhování vozidel, vojenských a atomových zařízení a přibližně 10% vyrobené sloučeniny se vynakládá na spotřebu do domácnosti.

Jak bylo zjištěno v průběhu mnoha testů, fluoroplast je bezpečný pro živé organismy, a proto je možné bezpečně umožnit kontakt této sloučeniny s potravinami a vodou určenými k pití. PTFE není zdrojem škody. Dokonce i v případě, že se tato sloučenina ukáže být v lidském těle, nedojde k vážnému poškození v obecném případě, ačkoli samozřejmě existují situace, kdy je práce s fluoroplasty spojena se zvýšeným nebezpečím. Toto zpravidla charakterizuje situace, kdy je teplota tání fluoroplastického materiálu překročena a sloučenina prochází do horké kapalné formy. Je to však charakteristické pouze pro výrobní procesy, které jsou doprovázeny použitím specializovaného vybavení, a pouze s vyškoleným personálem je povoleno pracovat s fluoroplasty.

Pokrok a průmysl

Momentálně hustota, hmotnost PTFE, odolnost vůči agresivním faktorům, bezpečnost pro člověka činí tento materiál absolutně nepostradatelnou pro průmysl a každodenní život. Muž na ulici si jen zřídka myslí, o čem je vyrobena velká část vybavení kolem něj, a to byl teflon, který sloužil jako surovina. V elektronice tedy hustota fluoroplastu z něj činí optimální materiál pro navrhování vysoce kvalitních zařízení. Navíc tento materiál má schopnost zablokovat proud, čímž je jeho rozsah ještě širší. Teflon může být použit v elektroinstalaci, konstrukci kondenzátorů a dalších částí elektronických systémů, včetně velmi vysoké složitosti, stejně jako těch, které vyžadují zvýšenou trvanlivost a spolehlivost.

Pokud věnujete pozornost moderním zdravotnickým prostředkům, můžete vidět, že zde se také velmi aktivně používá fluoroplast. Zejména slouží jako materiál pro výrobu implantátů a je široce používán zubními lékaři. Nepostradatelné pro PTFE a oftalmology. Tato látka se používá při výrobě kardiostimulátorů a krevních cév pro implantaci v lidském těle. PTFE je pro člověka naprosto bezpečný, takže možnosti jeho použití jsou tak široké.

Závažný průmysl a vážné materiály

Fluoroplast je široce používán v letectví. Z tohoto důvodu mohou být vytvořeny letecké potrubí, které se během své práce srazí se zvýšeným zatížením. Prostřednictvím těchto trubek se kapalina čerpá pod velmi vysokým tlakem a také při zvýšených teplotách. Díky své hustotě a vysokému bodu tání je PTFE optimálně vhodný pro navrhování takových systémů.

Fluoroplast je také důležitý pro strojírenský průmysl, protože slouží jako surovina pro výrobu mnoha spotřebních dílů a náhradních dílů. Vyrábí se z ní například posuvné desky namontované na podpěry. Fluoroplast je nepostradatelný při výrobě ložisek. Materiál se často používá jako těsnění, pracující na kloubech. Teflon je optimální prostředek k odstranění tření, které může zničit auto. Oscilační pohyby se vyhlazují a materiál hlavní konstrukce nezasahuje do břemen - jsou zcela absorbovány fluoroplasty.

Slabé stránky

Jako každý jiný materiál fluoroplast má některé vlastnosti, které omezují jeho použití a vytvářejí potíže při práci s ním. Zejména je známo, že odolnost vůči opotřebení teflonu je relativně nízká. Pokud se sloučenina zahřeje na teplotu o 300 stupňů Celsia a více, uvolní se z ní těkavé složky, které nepříznivě ovlivňují živé organismy. Také fluoroplast se vyznačuje zvýšeným průtokem a hustotou za studena a proto patří do kategorie těžkých polymerů.

Fluoroplast byl vynalezen poměrně nedávno, ale navzdory jeho nedostatkům se pro většinu průmyslových odvětví stal absolutně nepostradatelnou surovinou. Je nemožné představit vývoj civilizace na současné úrovni bez použití teflonu. Řada průmyslových odvětví jednoduše nemá alternativu z fluoroplastových materiálů.

Fluoroplasty: druhy

V současné době je fluoroplast termín aplikovaný na skupinu materiálů, poněkud odlišných od sebe. Každá odrůda je charakteristická pro každou zemi, kde se vyrábí a používá hlavně, má specifický název. Například v Americe se rozšířil Teflon - to je tzv. Čtvrtý fluoroplast, ale japonská verze je polyfonní. Italský průmysl byl postaven s využitím algofonu, angličtina se uchýlila k fluonu a francouzština k soreflonu. V Německu se materiál, který se nejčastěji používá v průmyslových procesech, nazývá gostaflon TR.

Tam je také třetí fluoroplast, který v různých zemích je zastoupen pod různými jmény: v Japonsku to je známé jako diaflon, a ve Francii jako voltalef. Americký průmysl používá kel F. Existuje také druhý fluoroplast, fluoroplast-40 a kopolymer postavený na kombinaci vinylidenfluoridu a tetrafluorethylenu. Obvykle se označuje jako fluoroplast-42.

Fluoroplast: Kombinace a sdílení

Poměrně rozsáhlé použití v průmyslových procesech obdrželo celou řadu sloučenin postavených na fluoroplastu. Většina z nich se vyrábí následovně: jako základ se používá polymer založený na fluoru, do něj se přidávají speciální složky, které opravují nezbytné vlastnosti. Je tedy možné zvýšit hustotu nebo odolnost proti opotřebení, zvýšit odolnost proti vysokým a nízkým teplotám, přizpůsobit parametry pružnosti a tvrdosti konečného výrobku.

Plniva mohou být různé součásti, hlavní podmínka - schopnost odolat teplotě, při které je fluoroplast sintrován. V současné době je obvyklé rozdělit případné plniva do několika skupin. Kovy (měď, nikl, ušlechtilé stříbro a řada dalších sloučenin) jsou široce používány. Můžete vstoupit do fluoroplastových minerálů - kaolin, křemen nebo keramické štěpky. Poměrně dobrý výsledek lze dosáhnout přidáním organických sloučenin - saze, uhlí, koksu, grafitu. Zesilující účinek může poskytnout plnidla ve formě kostry nebo vláken. Prvním z nich jsou zpravidla pokrčené kovové sítě nebo fólie, druhá jsou netkané a tkané materiály. Netkané - knírek z kovu, čedičové vlákno, křemen, azbest. Fluoroplastové tkané plniče - sklolaminát, čedič, azbest, grafit.

Kombinace funkcí

V současné době bylo vyvinuto několik technik pro zavádění plniva do fluoroplastu. Docela často se každá ze složek v polymerní směsi vstřikuje odděleně a vytvářejí různé kombinace pro dosažení parametrů, které by měly být v konečném předmětu. Tato technika se nazývá kombinovaná plniva. Vlastnosti takového složení určují specifika konečného produktu. Je však možný výrobní postup, při kterém se do fluoroplastu přidává pouze jedno plnivo.

Pokud bylo rozhodnuto o zlepšení počáteční kompozice pomocí grafitu, bronzu, skelných vláken, koksové mouky nebo křemičitých kovů, opotřebení stoupá stovky a dokonce tisíckrát oproti klasickému fluoroplastickému receptu. Navíc tepelná vodivost, schopnost odolávat kompresi se zvyšuje (desetinásobně vzrůstá). Také snížil trecí výkon a současně zlepšil nastavení tvrdosti.

Co a kdy přidat?

Pokud by konečný výrobek měl mít vlastnosti fluoroplastu, zároveň by měl být trvanlivější a odolnější, pak se ve výrobním procesu do směsi přidá grafit. Pokud je to nutné, zlepší se vodivost tepla, stabilita a tvrdost přidání k polymerem fluorového bronzu. To vám umožní zvýšit trvanlivost konečného produktu přibližně pět setrát. Pro zvýšení pevnosti, tvrdosti a snížení tření je třeba do fluorovaných polymerů zavést disulfid molybdenu.

Přidání skelných vláken dává dobré výsledky: odolnost proti opotřebení se zvyšuje, velikost předmětu zůstane stabilní bez ohledu na vlhkost, objekt se stává odolný proti smršťování a teplotním účinkům. Studený tok je snížen.