Фторопласт, технічні характеристики, фізичні властивості, процес виробництва, область

Групу фторсодержащих полімерів одержуваних шляхом полімеризації тетрафторетилену прийнято називати фторопласт. Цей полімер має просто унікальними якостями. Зв'язок атомів вуглецю і фтору, в цій специфічній структурі молекул, надзвичайно сильна, що і визначає такий неповторний набір фізичних і хімічних характеристик фторопластов, поєднання яких не зустрічаються ні в яких інших матеріалах.

Фторопласти мають надзвичайно високу стійкість до впливу хімічних середовищ. Мають непогані міцності, відмінними антифрикційними, діелектричними і анти адгезійними параметрами, і мають здатність не втрачати ці властивості у великому температурному діапазоні.

Для поліпшення корисних властивостей полімерів, таких як, зносостійкість, твердість, стійкість до деформації, теплопровідності, зменшення коефіцієнта тертя, в полімери додають різні наповнювачі. Такі модифіковані фторопласти застосовуються в багатьох областях побуту, будівництва, промисловості і сільського господарства.

Особливі властивості фторопласта, їх унікальне поєднання обумовлює сфери його застосування і використання. До цих властивостей відноситься: стійкість до атмосферних і хімічних впливів, чудові антифрикційні і ущільнювальні властивості, відмінні анти адгезійні і чудові діелектричні і електричні властивості, висока термостійкість і абсолютна інертність до харчових і біологічних середовищ.

Все фторопластові вироби гігієнічно сертифіковані

Фторсодержащие полімери завдяки своїм унікальним властивостям стали незамінними для електротехнічної, хімічної, радіоелектронної промисловості, машинобудування, виробництва кабельної продукції і проводів, авіабудуванні та приладобудуванні, автомобілебудуванні, енергетичної та атомної промисловості. У виробництві, застосування фторопласта, модифікованого різними наповнювачами, найбільш часто спостерігається у виготовленні:

• вузлів тертя, що виконують роль підшипників ковзання;
• ущільнюючих систем у вигляді кілець ущільнювачів, манжет, як прокладки з фторопласту, для механічних і гідравлічних пристроїв, а також плунжерних і поршневих компресорів;
• напрямних конструкцій для переробного харчові продукти обладнання, для завантажувальних автоматів і складальних конвеєрів;
• опор ковзання в конструкціях залізничних і автомобільних мостів;
• напрямних для тросів будівельних і промислових механізмів;
• різних систем управління, систем реверсивних пристроїв, систем нейтралізації газу і рідин;
• протезів кровоносних і серцевих судин, ємностей для зберігання крові та інших виробів у медичній галузі.
  

Деталі і вироби з фторопласту, а також композицій на його основі, широко застосовуються в хімічній апаратурі у вигляді: ємностей, діафрагм, мембран, клапанів, трубопроводів, ущільнювачів пристроїв і прокладок, колон, стрічок для транспортерів.

Надзвичайно висока стійкість до хімічного впливу, дозволяє фторопластовим виробам довго протистояти впливу сонячної радіації, морського туману, цвілевих грибків.

Нейтральність по відношенню до органічних і неорганічних реагентів настільки висока, що навіть, немає методів, для випробування на стійкість в таких середовищах. Висока стійкість до радіації, дозволяє застосовувати фторопласт, для ізолювання проводів обладнання атомних електростанцій.

Провід у фторопластовой ізоляції, можна застосовувати як нагрівачі, які безпосередньо працюють в розчинах лугів і кислот. Їм не страшні протікання гасу, масла, гідравлічних рідин, підвищені температури, тому знайшли широке застосування в якості бортових кабелів літаків. Незаперечно їх перевага при експлуатації в умовах розрідженої атмосфери, де тепловідвідні можливості зменшені.

Фізичні властивості і технічні характеристики фторопласта справді унікальні.

Діелектрична проникність фторопласта практично не залежна від температури, що позначається на його фаз стабільності, тобто, електрична довжина не зрада у великій температурно частотному діапазоні. Тому, він використовується в РЕА, що працюють з фазово-імпульсною модуляцією, в вимірювальних фаз чутливих пристроях і РЛС.

Негорючість фторопласта, ще одне його позитивна якість, загорятися він здатний тільки в кисні, ніж сильно відрізняється від поліетилену, при цьому теплота згоряння в десять разів менша, ніж у поліетилену. При горінні він не плавиться, а тільки обвуглюється. У димі міститься фтор фосген, який отруйний, тому треба враховувати те, що при нагріванні вище 773˚К починають виділятися небезпечні гази. Фторопласт не підтримує горіння, і при видаленні його з відкритого полум'я, його горіння припиняється. Фторопласт при його нагріванні в вакуумі не схильний до виділення газоподібних складових, тому його добре використовувати в якості підкладки в ГІС на тонких плівках. Всі ці непересічні якості фторопласту, свідчать про те, наскільки він унікальний, і тому, що у полімерів великі перспективи в майбутньому.

Але у фторопласта є і недоліки. Через свою хімічної інертності він пасивний адгезионно, тобто, практично не піддається склеюванню. Однак вже знайдені способи подолання цього недоліку, за допомогою обробки розплавами окисників при температурі понад 370 ˚К або плазмою тліючого розряду в середовищі кисню. Таким чином, виготовляються фторопластові фольговані плівки, а також плівки, що мають одну липку сторону.

Як видно з табличних даних, щільність фторопласта знаходиться в проміжку 2,17- 2,28 г / см3

Така характеристика, як температура плавлення фторопласту 327 ° С, взаємопов'язана з тим, що при збільшенні температури він не переходить в стан в'язко плинності. Тому, він не переробляється в екструдерах, через ще високої в'язкості при 350 ° С, що знаходиться в межах 1010 Па-с. Внаслідок цього плівку доводиться готувати за допомогою більш дорогого методу, її виготовляють на прецизійних токарних верстатах способом строжки.

Ще один з недоліків фторопласта полягає в тому, що під навантаженням він погано працює, і має ползучестью. Тому доводиться покращувати його механічні властивості, вдаючись до модифікації радіаційним впливом і армування скловолокном.

Для виробництва заготовок типу фторопласт пластини, фторопласт стрижні, фторопласт коло, застосовується спосіб холодної пресування і подальшого спікання, при цьому використовується термічно оброблений, гранульований Ф4 фторопласт гост 1007-80 марок ПН і О. Пресування проводиться на пресах з гідравлічним приводом, що працюють з тиском 350 кгс / см2.

Більш якісні заготовки виходять при двосторонньому пресуванні. Спікання відбувається при температурі 370-385 ° С і триває протягом декількох діб. Тривалість цього процесу залежить від маси спікається заготовок. Якщо спікання виробляється з температурою вище 385 ° С, механічна міцність заготовки знижується, якщо нижче 370 ° С збільшується тривалість спікання. Умови пресування і подальшого спікання безпосередньо залежать від того, який полімер при цьому застосовується, і які габарити заготовки.