Обзор базовых свойств и сфер применения политетрафторэтилена (PTFE)

Дата:
01.11.2013
Фторолефины (в отечественной терминологии – фторопласты) были впервые получены в 30-е годы прошлого века в рамках работ по разработке хладагентов, в частности один из наиболее популярных видов фторолефинов - политетрафторэтилен (PTFE, тефлон) был разработан доктором Роем Планкетом.
[U]Характеристики и свойства[/U]
Несмотря на то, что PTFE относится к термопластичным полимерам, данный материал невозможно перевести в состояние расплава. Он имеет полукристаллическую структуру, однако при температурах свыше 326.6° С превращается в прозрачный аморфный гель.
PTFE обладает уникальным набором характеристик, которые делают его универсальным материалом для самых различных сфер применения – от кабельной изоляции до специальных видов тканей. Характеристики включают в себя:
• Крайне низкий коэффициент поверхностного трения
• Великолепная термостойкость
• Естественная стойкость к УФ – излучению
• Биологическая нейтральность
• Низкие воспламеняемость и дымность
Есть также специфические особенности данного материала, которые ограничивают его применение, в частности сравнительно низкие механические характеристики и невозможность склеивания, а также сварки. Механические свойства данного материала могут быть значительно улучшены путем введения различных добавок (стекла, бронзы, нержавещющей стали и т.д.), а путем травления поверхности аммиаком натрия можно добиться склеиваемости. Надо отметить, что сравнительно низкая прочность на сжатие ненаполненного PTFE определяет его использование для изготовления прокладок, а введение в его состав добавок, а также применение модифицированных видов сырья дополнительно расширяет возможности его применения в данной отрасли.
Детали из фторопласта
[U]Способы производства изделий из PTFE и различные версии данного материала[/U]
Изделия из PTFE, как правило, производят посредством плунжерной экструзии (т.н. ram-extrusion), либо литья под давлением (которое часто называют прессованием). Другой метод экструзии, т.н. экструзия пасты, применяют для изготовления тонкостенных труб малого диаметра. С помощью данного метода можно производить трубочки с диаметром сравнимым с человеческим волосом. Тонкие листы PTFE получают путем продольного разрезания боле толстых плит, произведенных методом литья под давлением.
Физические, и в особенности механические свойства PTFE могут в значительной степени меняться в зависимости от способа производства изделия, а также способа его механической обработки. Нарушение технологии производства может значительно ухудшить свойства материала.
Детали из фторопласта
При механической обработке большое значение имеет правильный выбор инструмента, а также рабочих скоростей. Для достижения необходимых допусков иногда требуется дополнительный отпуск обрабатываемого полуфабриката перед механической обработкой.
[U]Сферы применения:[/U]
Как отмечалось ранее, PTFE находит свое применение в самых различных областях, например:
• Уплотнения и прокладки в аэрокосмической технике
• Прокладки трубопроводов в химической промышленности
• Расширяемые оболочки шунтов, для перекрытия артерий в хирургии
• Термоусадочная изоляция электропроводки в аэрокосмической технике
• Пленки для термоизоляции
• Химически стойкие оболочки трубопроводов
• Компоненты кранов и насосов
[U]Характеристики и свойства[/U]
Несмотря на то, что PTFE относится к термопластичным полимерам, данный материал невозможно перевести в состояние расплава. Он имеет полукристаллическую структуру, однако при температурах свыше 326.6° С превращается в прозрачный аморфный гель.
PTFE обладает уникальным набором характеристик, которые делают его универсальным материалом для самых различных сфер применения – от кабельной изоляции до специальных видов тканей. Характеристики включают в себя:
• Крайне низкий коэффициент поверхностного трения
• Великолепная термостойкость
• Естественная стойкость к УФ – излучению
• Биологическая нейтральность
• Низкие воспламеняемость и дымность
Есть также специфические особенности данного материала, которые ограничивают его применение, в частности сравнительно низкие механические характеристики и невозможность склеивания, а также сварки. Механические свойства данного материала могут быть значительно улучшены путем введения различных добавок (стекла, бронзы, нержавещющей стали и т.д.), а путем травления поверхности аммиаком натрия можно добиться склеиваемости. Надо отметить, что сравнительно низкая прочность на сжатие ненаполненного PTFE определяет его использование для изготовления прокладок, а введение в его состав добавок, а также применение модифицированных видов сырья дополнительно расширяет возможности его применения в данной отрасли.
Детали из фторопласта
[U]Способы производства изделий из PTFE и различные версии данного материала[/U]
Изделия из PTFE, как правило, производят посредством плунжерной экструзии (т.н. ram-extrusion), либо литья под давлением (которое часто называют прессованием). Другой метод экструзии, т.н. экструзия пасты, применяют для изготовления тонкостенных труб малого диаметра. С помощью данного метода можно производить трубочки с диаметром сравнимым с человеческим волосом. Тонкие листы PTFE получают путем продольного разрезания боле толстых плит, произведенных методом литья под давлением.
Физические, и в особенности механические свойства PTFE могут в значительной степени меняться в зависимости от способа производства изделия, а также способа его механической обработки. Нарушение технологии производства может значительно ухудшить свойства материала.
Детали из фторопласта
При механической обработке большое значение имеет правильный выбор инструмента, а также рабочих скоростей. Для достижения необходимых допусков иногда требуется дополнительный отпуск обрабатываемого полуфабриката перед механической обработкой.
[U]Сферы применения:[/U]
Как отмечалось ранее, PTFE находит свое применение в самых различных областях, например:
• Уплотнения и прокладки в аэрокосмической технике
• Прокладки трубопроводов в химической промышленности
• Расширяемые оболочки шунтов, для перекрытия артерий в хирургии
• Термоусадочная изоляция электропроводки в аэрокосмической технике
• Пленки для термоизоляции
• Химически стойкие оболочки трубопроводов
• Компоненты кранов и насосов