Фторопласт: технические характеристики, ГОСТ

Фторопласт – синтетический полимерный материал, широко используемый в химической, электротехнической и пищевой промышленности в основном в качестве покрытий. К его достоинствам можно отнести в первую очередь возможность использования в широком диапазоне температур и низкий коэффициент трения. Определение и виды Фторопластами называют несколько видов фторсодержащих пластмасс.

Чаще всего в промышленности и быту используется политетрафторэтилен. В зависимости от производителя этот материал может называться по-разному. В специализированных магазинах России продается в том числе и импортный политетрафторэтилен. Материал, изготовленный в США, называют «Тефло», в Англии – «Флюон», в Германии «Гостафлон». У нас в России он известен как фторопласт-4. Другие разновидности этого материала распространены не слишком широко, но также достаточно популярны. Это: Политрифторхлорэтилен (фторопласт-3); Поливинилиденфторид (фторопласт-2); Другие сополимеры фторпроизводных этилена.

Способ изготовления

Получают все эти разновидности химическим путем. По сути, представляют они собой полимеры, к которым добавлены атомы фтора. Отсюда и их название.

Фторопласт-4 синтезируется в виде белого порошка, а затем прессуется и спекается при высокой температуре. Другие марки этого материала обычно получают путем закалки. При изготовлении многих инновационных современных изделий используется именно фторопласт. Технические характеристики на самом деле просто замечательные. К достоинствам этого материала относятся: Высокая химическая стойкость. Фторопласт-4 не растворяется даже при кипячении в царской водке. Инертность и малая пористость. Очень низкий коэффициент трения. Этот показатель у фторопласта остается практически неизменным при любых температурах. Отличные диэлектрические свойства. Изолятором этот материал остается даже при температуре 200 гр. Стабильность. Химические свойства фторопласта-4 не изменяются при температуре до -300 гр. Огнестойкость – еще одно преимущество такого материала, как фторопласт. Характеристики (термостойкий полимер отличается способностью к самозатуханию) его допускают использование его и в местах с повышенной пожароопасностью. Газонепроницаемость. Биологическая совместимость. Этот вид пластмассы часто используют для изготовления протезов.

Недостатки фторопласта

Как видите, материал это очень качественный и едва ли не универсальный – фторопласт. Характеристики он имеет просто замечательные. Однако, разумеется, есть у него и некоторые недостатки. К таковым можно отнести:

Высокую холодную текучесть. Это свойство несколько ограничивает использование фторопласта в электронике. Способность выделять вредные вещества при нагревании свыше +300 гр. Большой в сравнении с другими полимерами вес и не слишком хорошую износостойкость. Где используется Фторопласт применяется во многих областях народного хозяйства. Очень часто его используют: В автомобилестроении. Поскольку коэффициент трения у этого материала очень небольшой, из него получаются качественные подшипники, узлы трения, опорные стойки и т. д. В электротехнической промышленности и электронике. Изолятор фторопласт также просто отличный. Поэтому его очень часто используют при изготовлении кабелей, плат, радиодеталей и т. д. В медицине. Помимо протезов и имплантатов из фторопласта делают емкости для хранения сыворотки и плазмы. Изготавливают из него и упаковки для лекарств. В пищевой промышленности. Очень неплохо этот материал подходит, к примеру, для изготовления валов прокатки теста, используемых на хлебозаводах, насосов для розлива молока и т. д. Тефлон на внутренней поверхности сковород – это также одна из разновидностей фторопласта. При сборке водопроводов и канализационных систем (ФУМ-ленты).

Таким образом, материал это очень востребованный, а в отдельных случаях и просто незаменимый – фторопласт. Характеристики (применяемость его на самом деле очень широка), предусмотренные ГОСТом, рассмотрим чуть ниже. Коэффициент трения Этот показатель у фторопласта очень небольшой. Кинетический и статический коэффициент трения по стали у него составляет всего 0.04. Однако, как уже упоминалось, фторопласт – материал не слишком износостойкий. Поэтому уже через 100 проходов свойства его поверхности меняются. При этом статический коэффициент трения возрастает до 0.13, а кинетический – до 0.08.

Претерпевает необратимые изменения фторопластовая поверхность и при очень высокой скорости скольжения. В этом случае коэффициент трения повышается в 2-3 раза. При этом значение данного показателя может сильно изменяться от колебаний температуры. Снижаться коэффициент трения фторопласта может при возрастании нагрузки. Так, к примеру, при давлении: в 20-30 кг/м2 значение этого показателя – 0.1; в 150-300 кг/м2 – 0.02. Материал это достаточно мягкий – фторопласт. Характеристики его таковы, что при использовании для изготовления, к примеру, подшипников, в него необходимо добавлять порошкообразные наполнители. Это может быть кокс, стекловолокно, дисульфат молибдена и т. д.

Оптические свойства

В тонких пленках фторопласт свободно пропускает свет, то есть является прозрачным. Выглядит он примерно так же, как и полиэтилен. В толстых пленках этот материал просвечивается. Показатель прозрачности фторопласта для УФ-лучей в зависимости от разновидности составляет 2000-4000 А, для инфракрасных – в диапазоне волны от 2 до 7,5 µ. Воздействие высоких температур При нагревании фторопласта свыше 327 градусов его кристаллы разрушаются, в результате чего он переходит в аморфную форму. В обычном состоянии толстые детали, изготовленные из этого материала, непрозрачны. После перехода в аморфную форму фторопласт начинает свободно пропускать свет. При этом материал остается не вязкотекучим, а высокоэластичным. При нагревании до 415 градусов С и выше начинается процесс его разложения. То есть вязкотекучим фторопласт не бывает ни при каких температурах.