Materiale PTFE. Il fluoroplastico (Teflon) è un materiale unico chimicamente resistente

140.000-500.000 si ottengono per polimerizzazione del tetrafluoroetilene in presenza di iniziatori perossidici.

Nell'URSS è stato prodotto con il marchio "fluorolone". DuPont Corporation è titolare del copyright per l'uso del marchio Teflon.

Proprietà e applicazioni del politetrafluoroetilene

Politetrafluoroetilene (fluoroplastico-4)è una polvere bianca con una densità 2250-2270 kg/m3 e densità apparente 400-500 kg/m3. Il suo peso molecolare è pari a 140 000- 500 000 .

Ftoroplast-4- polimero cristallino con 80-85% , punto di fusione 327°C e la parte amorfa riguardo - 120 °C. Quando il politetrafluoroetilene viene riscaldato, il grado di cristallinità diminuisce; 370°C si trasforma in un polimero amorfo. Una volta raffreddato, il politetrafluoroetilene ritorna allo stato cristallino; Allo stesso tempo, si restringe e aumenta di densità. Il tasso di cristallizzazione più alto si osserva a 310°C.

Alla temperatura operativa, il grado di cristallinità del fluoroplastico-4 è 50-70% , Resistenza al calore Vicat – 100-110°C. Temperatura operativa - da da 269 a 260°C.

Quando riscaldato sopra 415 °C il politetrafluoroetilene si decompone lentamente senza sciogliersi per formare tetrafluoroetilene e altri prodotti gassosi.

Il politetrafluoroetilene ha ottime proprietà dielettriche che non variano all'interno da -60 a 200°C, ha buone proprietà meccaniche ed antifrizione ed un coefficiente di attrito molto basso.

Di seguito sono riportati i principali indicatori delle proprietà fisiche, meccaniche ed elettriche del fluoroplastico-4:

Resistenza chimica del politetrafluoroetilene supera la resistenza di tutti gli altri polimeri sintetici, leghe speciali, metalli preziosi, ceramiche anticorrosione e altri materiali.

Il politetrafluoroetilene non si dissolve né si gonfia in nessuno dei solventi organici e plastificanti conosciuti (si gonfia solo nel cherosene fluorurato).

L'acqua non influisce sul polimero a nessuna temperatura. In condizioni di umidità relativa pari al 65%, il politetrafluoroetilene non assorbe quasi acqua.

Prima della temperatura di decomposizione termica, il politetrafluoroetilene non si trasforma in uno stato di flusso viscoso, quindi viene trasformato in prodotti utilizzando metodi pastigliatura E sinterizzazione dei pezzi(a 360-380 °C).

Grazie alla combinazione di numerose proprietà chimiche e fisico-meccaniche della catena, il politetrafluoroetilene ha trovato ampia applicazione in campo tecnologico.

Produzione di politetrafluoroetilene

Il politetrafluoroetilene si ottiene sotto forma di polvere fibrosa sciolta o di sospensione acquosa opaca bianca o giallastra, da cui, se necessario, polvere fine di polimero con particelle di 0,1-0,3 micron.

Politetrafluoroetilene fibroso

La polimerizzazione del tetrafluoroetilene viene solitamente effettuata in ambiente acquoso, senza l'uso di emulsionanti. Il processo viene eseguito in un'autoclave di acciaio inossidabile progettata per una pressione di almeno 9,81MPa dotato di agitatore ad ancora e di sistema di riscaldamento e raffreddamento.

L'autoclave viene preventivamente spurgata con azoto privo di ossigeno, quindi al suo interno vengono caricati acqua e iniziatore.

Di seguito è riportata la velocità di caricamento dei componenti (in parti di massa):

• Tetrafluoroetilene – 30
• Acqua distillata – 100
• Persolfato di ammonio – 0,2
• Borace -0,5

Al termine della polimerizzazione l'autoclave viene raffreddata, il monomero non reagito viene soffiato via con azoto ed il contenuto dell'autoclave viene inviato ad una centrifuga. Dopo aver separato il polimero dalla fase liquida, questo viene frantumato, lavato ripetutamente con acqua calda ed essiccato a 120-150°C.

Il diagramma di flusso tecnologico del processo di produzione del politetrafluoroetilene è mostrato in Figura 1.

Tetrafluoroetilene da contatore dell'evaporatore 1 entra reattore polimerizzatore 3, precedentemente deossigenato e riempito al volume richiesto con acqua distillata deareata da misurino 2. Prima di alimentare il monomero, l'iniziatore viene disciolto nel reattore - persolfato di ammonio. Il reattore viene raffreddato con salamoia ad una certa temperatura -2-4°C e sotto pressione 1,47-1,96 MPa inizia la polimerizzazione. Se, dopo aver caricato il monomero, la polimerizzazione non inizia, l'attivatore del processo viene gradualmente introdotto nel reattore in piccole porzioni - Acido cloridrico all'1%.. L'introduzione dell'attivatore viene interrotta quando la temperatura nel reattore inizia a salire.

La polimerizzazione è completata quando viene raggiunta la temperatura della miscela di reazione 60-70°C e quando la pressione nel reattore diminuisce fino alla pressione atmosferica. Quindi la massa di reazione fluisce per gravità ricevitore sospeso 5, dove vengono rimosse le acque madri e una sospensione di politetrafluoroetilene con parte delle acque madri viene trasferita nel ricevitore di polpa 6. Quindi il sistema inizia a funzionare ripulpatore 7 - mulino colloidale 8, in cui viene effettuato il lavaggio e la macinazione continui e ripetuti delle particelle polimeriche in sospensione. Il rapporto tra fasi solide e liquide nel ripulpatore è 1: 5 . Entra il prodotto umido essiccatore pneumatico 9(temperatura di essiccazione del polimero 120 °C). Il politetrafluoroetilene secco viene disperso in frazioni con vari gradi di dispersione e trasferito all'imballaggio.

Politetrafluoroetilene disperso ottenuto per polimerizzazione del tetrafluoroetilene in mezzo acquoso in presenza di emulsionanti- sali degli acidi perfluorocarbossilici o monoidroperfluorocarbossilici. Utilizzato come iniziatore perossido di acido succinico. Il processo viene effettuato in autoclave con agitatore 55-70°C e pressione 0,34-2,45 MPa. Come risultato della polimerizzazione, si forma un polimero con particelle sferiche. La dispersione acquosa risultante viene concentrata oppure il polimero viene isolato da essa sotto forma di polvere. Al ricevimento di una sospensione acquosa contenente 50-60% polimero, viene iniettato 9-12% per prevenire la coagulazione delle particelle polimeriche.

Politetrafluoroetilene disperso ( fluoroplasto-4D, O fluoro-4D) Disponibile sotto forma di polvere fine (da 0,1 a 1 micron), sospensione acquosa contenente il 50-60% di polimero e sospensione contenente il 58-65% di polimero (per la produzione di fibre).

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TECAFLON PTFE (Politetrafluoroetilene)- nome tecnico dei polimeri termoplastici - prodotti della polimerizzazione delle olefine fluorurate. Questo è il fluoropolimero più comune in questo momento (specialmente nella CSI). È ampiamente utilizzato come materiale per le guarnizioni. È caratterizzato da un'elevata resistenza chimica, che non cambia anche se bollito in acqua regia.

Insieme alla fenomenale inerzia, il fluoroplastico-4 è caratterizzato da bassa porosità ed eccellenti proprietà elettriche e meccaniche. Ha un coefficiente di attrito basso, quasi indipendente dalla temperatura (inferiore a quello del ghiaccio), è completamente idrofobico, fisiologicamente inerte (consente il contatto con gli alimenti) e ha anche eccezionali proprietà “antiaderenti”. Le sue proprietà dielettriche non cambiano fino a +200°C, e le sue proprietà chimiche non cambiano fino a +300°C è caratterizzato da un'eccezionale resistenza agli archi di tensione; Queste proprietà del materiale rendono i prodotti realizzati con esso indispensabili nell'industria chimica, elettrica, meccanica, alimentare, leggera e medica. Il PTFE viene utilizzato per realizzare parti, apparecchiature chimiche, contenitori, membrane e diaframmi, valvole e tubazioni, guarnizioni e dispositivi di tenuta, colonne e cuscinetti, nastri trasportatori e molto altro.

L'unico polimero resistente ai raggi UV nella sua forma pura (non colorato e non stabilizzato ai raggi UV). È la più resistente di tutte le plastiche conosciute a tutti gli acidi minerali e organici, alcali, solventi organici, agenti ossidanti, gas e altri ambienti aggressivi. Resistente all'idrolisi (assorbimento d'acqua inferiore allo 0,05%). Il TECAFLON PTFE è resistente al gelo, non diventa fragile nemmeno a -269°C, ma le sue caratteristiche meccaniche dipendono da temperature di esercizio positive. Le proprietà di resistenza all'usura lasciano molto a desiderare. Il PTFE è un materiale altamente elastico con un'infiammabilità intrinseca molto bassa. Il TECAFLON PTFE ha il coefficiente di attrito più basso tra tutti i polimeri non caricati.

I fluoroplastici non sono infiammabili né autoestinguenti quando accesi. I fluoroplastici sono scarsamente solubili o addirittura insolubili in molti solventi organici. Il Fluoroplast-4 è resistente a tutti gli acidi, prodotti petroliferi e alcali nell'intervallo di temperature da -269°C a +260°C, per questo gli è stato dato il nome "platino plastico". È influenzato solo dalle fusioni di metalli alcalini, soluzioni di metalli alcalini in ammoniaca, trifluoruro di cloro e fluoro elementare ad alte temperature.

Proprietà meccaniche, termiche, elettriche del PTFE

Nota importante! Se il fluoroplastico-4 “galleggia”, il sostituto più vicino in una classe superiore è TECATRON o TECAPEEK. In Russia (a causa dell'ampia popolarità del polimero), il fluoroplastico-4 viene solitamente utilizzato per la produzione di parti tecniche soggette a stress meccanico, ma funzionanti a temperature fino a +120°C e senza esposizione a sostanze chimiche aggressive. In pratica, ci imbattiamo spesso in tali situazioni e conosciamo numerose soluzioni e come risparmiare notevolmente scegliendo un materiale più efficace ed economico.

Applicazioni del TECAFLON PTFE e dei Fluoropolimeri:

I grezzi in PTFE sono destinati alla produzione di elementi strutturali sigillanti, isolanti elettrici, antiattrito e chimicamente resistenti mediante lavorazione meccanica.

• Nell'ingegneria meccanica: nelle unità di attrito dei meccanismi di macchine e strumenti come cuscinetti e supporti scorrevoli, guarnizioni mobili per fasce elastiche, polsini. L'uso del fluoroplastico nelle unità di attrito aumenta l'affidabilità e la durata dei meccanismi, garantisce un funzionamento stabile in ambienti aggressivi di vuoto profondo e a temperature criogeniche.
• Nel settore elettronico: per l'isolamento di fili, cavi, connettori, produzione di circuiti stampati, isolamento di slot di macchine elettriche, nonché nella tecnologia a microonde. Nell'industria medica e farmaceutica: viene utilizzato per realizzare protesi di vasi sanguigni, vasi cardiaci, valvole cardiache, contenitori per la conservazione di sangue e siero, imballaggi di farmaci e molto altro.
• Nell’industria alimentare e degli elettrodomestici: per la fabbricazione di rivestimenti per sfogliatrici, rivestimenti antiadesivi e antiaderenti, per la fabbricazione di guarnizioni per pompe del latte e pompe per liquidi alimentari, ecc.

Il nome generale “fluoroplastico” per una linea di polimeri contenenti fluoro è apparso a metà del secolo scorso in URSS. Il termine è ancora utilizzato nell'industria russa con indici numerici da "Ftoroplast-2" a "Ftoroplast-4", ma non è un marchio registrato o brevettato.

Proprietà fondamentali e applicazioni industriali

Non solo il nome tecnico dei polimeri “Ftoroplast” è simile, ma anche le proprietà e le caratteristiche principali di tutte le sue tipologie:

• infusibilità;
• inerzia;
• costante dielettrica del fluoroplastico.

Nelle diverse marche di fluoroplastico, queste caratteristiche variano quantitativamente, il che porta a diverse possibilità di utilizzo del materiale.

Tre marchi principali di fluoroplastica:

La produzione di parti in fluoroplastica viene effettuata in quattro modi:

• pressatura a freddo con ulteriore cottura del manufatto fluoroplastico e lavorazione meccanica di finitura;
• estrusione;
• spruzzatura;
• riflusso.

L'uso del “due” nell'industria deriva da diversi parametri in cui questo tipo di fluoroplastico è superiore ad altri:

• elevata durezza, resistenza e rigidità (a temperature fino a 120 ° C);
• resistenza all'acqua, ai solventi, alle radiazioni di qualsiasi tipo;
• inerzia biologica - non reagisce con il cibo e il materiale organico vivente;
• praticamente non infiammabile;
• materiale chimicamente puro (non ci sono impurità che compaiono durante la produzione dei fluoropolimeri).

Per il fluoroplastico-2, la temperatura operativa è = 150 °C; temperatura di fusione del fluoroplastico-2 = 170 oC.

È considerato un materiale universale, utilizzato in tutte le aree di attività, soggetto a riscaldamento limitato.

Processo di creazione del PVDF

Come risultato della ricerca di laboratorio, sono stati sviluppati diversi processi tecnologici per la produzione di fluoroplastica-2. Secondo i criteri di redditività e resa del prodotto finito, nell'industria vengono utilizzate tre catene, che differiscono per iniziatori ed equilibrio costo/qualità.

Proprietà delle fasi cristalline del PVDF

Il fluoroplastico-2 ha quattro tipi di fasi cristalline che possono trasformarsi dall'una all'altra sotto influenze esterne:

• Fase α. Formato da una fusione senza l'uso della pressione o da altre varietà durante la ricottura.
• Fase β. Formato da una fusione sotto una pressione di 350 MPa. È di particolare interesse poiché in questa fase il materiale presenta effetti piezoelettrici e piroelettrici.
• fase γ. Formato da una fusione surriscaldata. Instabile. Sotto l'influenza meccanica (deformazione del campione) passa alla fase β.
• Fase δ. Formato dalla fase α quando esposto a un campo elettrico. Ricottura di un campione nella fase δ, soggetto a determinate condizioni, si può ottenere una qualsiasi delle altre tre varietà.

Produttori e applicazioni

Attualmente, il fluoroplastico-2 non viene prodotto in Russia. Principali fornitori esteri: Agru (Austria), FIP Spa (Italia), Georg Fischer (Svizzera), Simona (Germania), Glynwed Pipe SYSTEMS LTD.

Tubi e gruppi di tubazioni (rubinetti, raccordi) per il pompaggio di fluidi aggressivi o per la produzione di materiali altamente puri sono realizzati in fluoroplastica-2.

Il foglio F-2 viene utilizzato per rivestire i contenitori e le pareti dei locali.

I prodotti finiti realizzati in fluoroplastica-2, nonché barre o fogli, vengono importati in Russia.

Le attuali sanzioni occidentali hanno recentemente ridotto le opportunità di acquisto.

Ftoroplast-3 (F-3, F-3B, PCTFE)

Ha una duplice caratteristica: a temperature fino a 50 °C è una massa amorfa; quando riscaldata cristallizza e si trasforma in un cristallo polimerico con proprietà fisiche e chimiche diverse da quelle della fase amorfa, a seconda della percentuale di cristallo e la sostanza amorfa. Con ulteriore riscaldamento a 200 °C, il cristallo si scioglie a 300 °C, la massa fusa si carbonizza e si decompone.

Intervallo di temperatura operativa da -200 a +125 °C. Il materiale è inerte a tutti i solventi e ai mezzi chimici, ma è instabile alle radiazioni e ha proprietà di isolamento elettrico relativamente basse.

Le caratteristiche elencate hanno determinato l'uso del fluoroplastico-3 in unità che operano in un ambiente aggressivo, ma con basso carico fisico.

Le pellicole di politrifluorocloroetilene vengono utilizzate per proteggere le superfici dei meccanismi di funzionamento dal contatto con i prodotti trasformati nell'industria alimentare, farmaceutica e medica. Le proprietà di scorrimento consentono l'uso di tali unità senza lubrificazione aggiuntiva.

Processo di creazione del PCTFE

Metodo delle radiazioni. Tecnologicamente complesso, richiede il rispetto delle condizioni di temperatura. Vantaggio: si effettua a temperatura ambiente.

Metodo di sospensione. Semplice, economico, ma il prodotto è di qualità media.

Metodo dell'emulsione. Più costoso della sospensione, ma la qualità del polimero è superiore.

La tecnologia per la produzione industriale del PCTFE è scarsamente descritta nella letteratura popolare.

Proprietà del PCTFE

Il polimero è stato utilizzato principalmente nella fase cristallina, che ha subito un processo di indurimento.

Il polimero indurito è trasparente e può essere utilizzato come finestra di ispezione per contenitori con sostanze aggressive. Quando riscaldato a 200 °C, il fluoroplastico-3 indurito perde il suo indurimento, cristallizza e diventa torbido. Lo svantaggio è che la bassa conduttività termica del fluoroplastico consente di indurire parti non più spesse di 3-4 mm.

Il vantaggio è che l'assorbimento del vapore acqueo e la diffusione di eventuali altri gas attraverso il PCTFE sono pari a zero.

Il tipo F-3B differisce dall'F-3 per una migliore trasparenza nelle gamme della luce e degli infrarossi.

Produzione di PCTFE

In Russia, il fluoroplastico-3 è prodotto da fabbriche nazionali, secondo GOST-13744 del 1987. Disponibili sul mercato sotto forma di polvere:

• grado “A” - per composizioni;
• marchio “B” - universale;
• grado “B” - per pressare prodotti da composizioni.

Sulla base della marca “B” si producono sospensioni in alcol (tipo “C”), non stabilizzate (tipo “SK”) e stabilizzate (tipo “SV”).

Fluoroplastica-4 (PTFE)

Fluoroplast-4, o materiale PTFE, è il prodotto più versatile presentato nella linea. L'importanza del materiale per l'industria e l'uso diffuso del polimero hanno portato all'adozione nel 1980 di un GOST 10007-80 separato “Fluoroplastic-4. Specifiche tecniche (con modifiche n. 1, 2)".

Funziona in un ampio intervallo di temperature, mantenendo le sue proprietà. Non viene bagnato da acqua, solventi o grassi. Ha bassi coefficienti di attrito e adesione. La resistenza chimica del politetrafluoroetilene supera la resistenza chimica dell'oro.

Questo tipo di fluoroplastico può resistere a temperature da -200 a +270 °C. Il punto di fusione del fluoroplastico-4 è 320 oC.

Una limitazione nell'uso è la relativa morbidezza del polimero, quindi viene utilizzato in unità con stress fisico minimo.

La resistenza alle alte temperature del fluoroplastico-4 viene utilizzata nelle tubazioni ad alta temperatura; viene utilizzata per realizzare isolamenti per cavi ad alta tensione, tessuti tecnici e filtri per vari scopi. Le guarnizioni F-4 con riempitivi sono installate in cuscinetti progettati per funzionare in ambienti aggressivi o senza possibilità di lubrificazione.

Nella vita di tutti i giorni, gli idraulici e gli addetti al gas lo chiamano nastro FUM, e le casalinghe usano padelle con rivestimento antiaderente in fluoroplastica-4, chiamato in questo caso "Teflon".

Teflon

Questo è un nome brevettato per fluoroplastic-4 e le proprietà del Teflon sono le stesse del polimero F-4. L'elevata durezza del materiale e la sua inerzia hanno determinato l'utilizzo delle materie prime negli utensili da cucina.

La distribuzione di massa nella vita di tutti i giorni attribuisce elevate proprietà igieniche al Teflon. Studi sugli animali per determinare perché il Teflon è dannoso hanno rivelato un componente aggressivo e hanno dimostrato che il materiale è sicuro durante il normale utilizzo di prodotti antiaderenti. Le conversazioni secondo cui il Teflon è dannoso per la salute sono sorte a causa di violazioni dei termini di utilizzo. Infatti, se le pentole si surriscaldano, ad esempio se si lascia una padella sul fuoco incustodita, il prodotto raggiunge temperature pericolose e il rivestimento in Teflon si distrugge, rilasciando componenti tossici. Questi fumi sono particolarmente velenosi per gli uccelli, che muoiono quasi all'istante.

Il principale concorrente delle pentole rivestite in teflon sono le pentole in ceramica. Nella maggior parte dei parametri confrontati, la ceramica è migliore del teflon. Tranne una cosa importante: il suo prezzo è molto più alto.

Processo di creazione del PTFE

In Russia, nella produzione di fluoroplastica-4 viene utilizzata la tecnologia a due fasi. Nella prima fase, gli atomi di cloro nella sostanza base vengono sostituiti con atomi di fluoro, nella seconda fase viene effettuato il trattamento termico e nella fase finale il prodotto finito viene polimerizzato.

Specifiche del PTFE

I parametri di viscosità del fluoroplastico-4 escludono la stampa a caldo dei prodotti. La parte futura viene formata a freddo e poi cotta.

Per il polimero “fluoroplast-4”, le caratteristiche tecniche iniziano con l’epiteto “eccezionale”:

• proprietà dielettriche eccezionali;
• eccezionale resistenza alla tensione d'arco;
• tangente di perdita dielettrica eccezionalmente bassa su un ampio intervallo di frequenze;
• elevata resistenza chimica;
• resistenza assoluta in condizioni tropicali e nebbie saline;
• coefficiente di attrito eccezionalmente basso.

La densità del fluoroplastico PTFE dipende dalla percentuale di cristallizzazione e varia da 2,12 a 2,28 g/cm 3 .

Un altro fattore esterno che influenza la densità del fluoroplastico è la temperatura. All'aumentare della densità la densità diminuisce fino al valore di 1,53 g/cm 3 .

Per confronto, in condizioni normali la densità del caprolon = 1,14 g/cm 3 .

Gli svantaggi del materiale PTFE includono bassa resistenza, bassa trasparenza e deterioramento dovuto alle radiazioni.

Applicazione del PTFE

Viene utilizzato ovunque siano richieste proprietà anticorrosione e inerzia dei componenti, ma non è presente un carico meccanico elevato. In medicina vengono prodotte apparecchiature ed elementi protesici, compresi vasi artificiali, impianti e contenitori per la raccolta del sangue.

Varietà di fluoroplastico-4

F-4A e F-4T in polvere vengono utilizzati per la produzione di parti mediante pressatura.

F-4D sotto forma di polvere particolarmente fine con proprietà di resistenza chimica migliorate.

Nella notazione internazionale, l'F-4 si chiama “Teflon”. L'uso del Teflon come materiale per il rivestimento antiaderente degli utensili da cucina è l'uso più famoso del fluoroplastico-4 con questo nome.

Fluoroplastici compositi

Si tratta di polimeri a cui è stato aggiunto un riempitivo durante la produzione.

Vengono utilizzati vari riempitivi, a seconda delle proprietà del polimero di base che devono essere migliorate. Le specifiche tecniche prevedono l'utilizzo di carbone (coke), fibra di carbonio, molibdeno e cobalto negli additivi.

Immagine additiva

La fluoroplastica con coke, o fluoroplastica nera, ha una resistenza all'usura unica, 600 volte superiore a quella del polimero base F-4. Il materiale composito fluoroplastico riempito di grafite (nero) viene utilizzato in unità con condizioni di attrito critiche e difficile accesso per la manutenzione.

Problemi di collegamento delle parti in fluoroplastica

Le eccellenti proprietà del fluoroplastico in termini di resistenza agli ambienti aggressivi, bassa bagnabilità e diffusione nulla creano problemi quando è necessario incollare insieme le parti. Sono stati proposti metodi con trattamento superficiale preliminare, lavaggio, asciugatura e incollaggio con composti epossidici. I test hanno dimostrato la scarsa resistenza di tale giuntura adesiva; l'adesivo cadeva dalla superficie sotto carico.

La soluzione per incollare fluoroplastica su fluoroplastica è stata trovata e brevettata in URSS nel 1977.

Il metodo prevede il trattamento della superficie preparata con oro liquido e il riscaldamento della parte a una temperatura alla quale l'oro si riduce e si diffonde nel polimero fino a una profondità di 1 micron. La superficie placcata in oro è incollata con un composto ad un'altra parte.

È possibile utilizzare platino o argento al posto dell'oro, ma il platino riduce la resistenza della saldatura e l'argento non è sufficientemente resistente agli ambienti aggressivi.

Il problema di come incollare il fluoroplastico al metallo, o il polimero al fluoroplastico, non è stato ancora risolto in modo soddisfacente. Le moderne tecnologie offrono adesivi speciali, ad esempio FRAM-30, ma la superficie da incollare deve prima essere mordenzata con sodio liquido e la qualità della cucitura è bassa.

Intervallo di consegna

I fluoroplastici destinati alla lavorazione successiva vengono forniti sotto forma di barre, fogli, pellicole, polveri e sospensioni. I siti Web della maggior parte dei rivenditori dispongono di calcolatori online integrati che calcolano il peso dell'assortimento ordinato, prendendo come base il peso specifico del fluoroplastico. È possibile determinare approssimativamente il peso di un foglio di fluoroplastica in ragione di 2200 kg/1 m 3, ovvero un foglio di 1000 mm x 1000 mm x 10 mm peserà 22 kg. Per fare un confronto, un foglio simile di caprolon peserà circa 15 kg.

Il peso di un'asta in fluoroplastica con una lunghezza di 1000 mm e un diametro di 100 mm sarà di circa 18 kg.

Confronto tra fluoroplastico e caprolon

Caprolon, o poliammide-6, ha caratteristiche simili al fluoroplastico. La differenza tra caprolon e fluoroplastico sta nelle proprietà meccaniche, ma è impossibile rispondere in modo definitivo quale sia più forte: fluoroplastico o caprolon. Quest'ultimo è un po' più duro, meno deformato e danneggiato a parità di carico. Ma allo stesso tempo, la sua resistenza all'usura durante l'uso a lungo termine è inferiore a quella del fluoroplastico.

La produzione di parti in caprolon richiede una precisione maggiore, ma tecnologicamente è più semplice ed economico ricavarne una parte mediante fusione piuttosto che mediante pressatura e cottura in fluoroplastica.

Le temperature di fusione del caprolon e del fluoroplastico sono quasi due volte più diverse. Il primo fonde a 220°C, mentre per il secondo questa è la temperatura operativa.

Se è richiesto un funzionamento a lungo termine con piccoli carichi meccanici, è consigliabile installare una parte in fluoroplastica; se i carichi meccanici sono significativi, il caprolon è migliore del fluoroplastico. Quando si confronta quale è migliore: fluoroplastico e caprolon, quando si producono boccole, vengono presi in considerazione i parametri di producibilità e resistenza.

Le boccole in PTFE sono realizzate in tolleranza, leggermente più grandi nella dimensione esterna e leggermente più piccole nella dimensione interna, premendo l'albero al suo interno. Quando all'albero viene applicato un carico d'urto, la boccola perde la sua forma e deve essere sostituita.

Le boccole Caprolon sono rigide, resistono perfettamente ai carichi d'urto, non perdono la loro forma, ma si consumano rapidamente. Sono richiesti precisione di produzione e ulteriore assorbimento degli urti da parte del gruppo.

Sostituzione del fluoroplastico

Le elevate caratteristiche rendono difficile sostituire il fluoroplastico con altri materiali. Puoi decidere con cosa sostituire il fluoroplastico a causa delle limitazioni nei parametri operativi dell'unità. Ad esempio, le basse temperature operative consentono di sostituire il fluoroplastico con caprolon senza perdita di affidabilità. Recentemente è apparso sul mercato il materiale importato TECAPET (polietilene tereftalato), in sostituzione del caprolon. Non è ancora prodotto in Russia.

"TEFLON" è il nome commerciale statunitense del politetrafluoroetilene (PTFE).
Conosciuto con i marchi: Teflon®, Isoflon®, Fluon®, Nitoflon®, Forflon®, Hostaflon®, Algoflon®. Buon dielettrico, resistente a diversi agenti chimici, termicamente stabile fino a 300°C.

Politetrafluoroetilene(Teflon, fluoroplastica-4) (-C2F4-)n - polimero di tetrafluoroetilene (PTFE), una plastica con proprietà fisiche e chimiche uniche e utilizzata in vari campi della scienza e della tecnologia e nella vita di tutti i giorni. Il brevetto per l'invenzione del Teflon appartiene alla società americana DuPont.

Proprietà del Teflon:

Proprietà fisiche del Teflon

Il teflon è una sostanza bianca e trasparente in uno strato sottile, dall'aspetto simile alla paraffina o al polietilene. Ha un'elevata resistenza al calore e al gelo, rimane flessibile ed elastico a temperature da -70°C a +270°C, ottimo materiale isolante. Il Teflon ha una tensione superficiale e un'adesione molto basse e non viene bagnato dall'acqua, dai grassi o dalla maggior parte dei solventi organici.

Proprietà chimiche del Teflon

In termini di resistenza chimica, il Teflon supera tutti i materiali sintetici e i metalli nobili conosciuti. Il teflon non viene distrutto sotto l'influenza di alcali, acidi e persino una miscela di acido nitrico e cloridrico. Il teflon viene distrutto dalle fusioni di metalli alcalini, fluoro e trifluoruro di cloro.

Applicazione del Teflon

Il teflon viene utilizzato nell'industria chimica, elettrica e alimentare, in medicina, per scopi militari, principalmente come rivestimenti.

Elettronica

Il teflon è ampiamente utilizzato nella tecnologia ad alta frequenza perché, a differenza del polietilene o del polipropilene, che hanno proprietà simili, ha un coefficiente di variazione della costante dielettrica molto basso in funzione della temperatura, nonché perdite dielettriche estremamente basse. Queste proprietà del Teflon, insieme alla resistenza al calore, determinano l'uso diffuso del Teflon nella tecnologia militare e aerospaziale.

Il Teflon è molto refrattario; È impossibile fondere un filo isolante in Teflon con un saldatore. Tuttavia, lo svantaggio del Teflon è la sua elevata fluidità. Se si tiene un filo nell'isolamento fluoroplastico sotto carico (ad esempio, si mette la gamba di un mobile su Teflon), il filo potrebbe diventare esposto dopo un po'.

Lubrificazione

Il fluoroplastico (Teflon) è un ottimo materiale antiattrito, con un coefficiente di attrito radente che è il più basso tra i materiali strutturali conosciuti (il Teflon ne ha addirittura inferiore a quello del ghiaccio in fusione). Tuttavia, a causa della morbidezza e della fluidità del Teflon, non è adatto per cuscinetti fortemente caricati e viene utilizzato principalmente nella costruzione di strumenti.

Sono noti lubrificanti con fluoroplastico finemente disperso introdotto nella loro composizione, si distinguono per il fatto che il riempitivo, depositandosi sulle superfici metalliche di sfregamento, consente in alcuni casi il funzionamento di meccanismi con un sistema di lubrificazione completamente guasto, solo a causa di; le proprietà antifrizione del fluoroplastico (Teflon).

A causa del basso attrito e delle proprietà non bagnanti del Teflon, gli insetti non sono in grado di strisciare su una parete in Teflon. In particolare, la protezione in teflon viene utilizzata quando si tengono insetti incapaci di volare in modo che non possano strisciare fuori.

Industria alimentare e vita quotidiana

A causa della bassa adesione, non bagnabilità e resistenza al calore del Teflon, il Teflon come rivestimento è ampiamente utilizzato per realizzare stampi per estrusione e cottura, nonché padelle e pentole. Il rivestimento in teflon sotto forma di una pellicola sottile viene applicato alle lame del rasoio, che ne prolunga significativamente la durata e facilita la rasatura.

Prendersi cura delle pentole rivestite in teflon

Il rivestimento in teflon non è molto resistente, quindi quando si cucina in tali piatti è necessario utilizzare solo utensili morbidi: legno, plastica o rivestiti con uno strato di plastica (spatole, mestoli, ecc.). Le stoviglie teflonate vanno lavate in acqua tiepida con una spugna morbida, aggiungendo detersivo liquido, senza utilizzare spugne abrasive o paste detergenti.

Ftoroplast-3

Politrifluoroetilene. Termoplastico.

Il teflon stesso è molto stabile e inerte in condizioni normali. Tuttavia, se riscaldato a temperature superiori a 200 °C, il politetrafluoroetilene si decompone formando prodotti tossici. Inoltre, durante la produzione e la degradazione del polimero, è possibile la formazione di acido perfluoroottanoico (abbreviato PFOA o C-8).

Il PFOA continua ad essere utilizzato nella produzione di rivestimenti in Teflon, ma nel gennaio 2006 DuPont, l’unico produttore statunitense di PFOA, ha accettato di rimuovere i residui dai suoi impianti entro il 2015, sebbene non si sia impegnata a eliminarne completamente l’uso.

Anche una quantità minima di acido perfluoroottanoico, entrando nel corpo dell'uccello con l'aria inalata, colpisce il suo sistema respiratorio, portandolo alla morte in pochi minuti. È stato dimostrato che il C-8, quando entra nel corpo dei ratti da laboratorio, provoca in essi tumori maligni e può portare a mutazioni nella prole e disturbi del sistema immunitario. Studi scientifici hanno dimostrato che le sostanze rilasciate dal Teflon possono aumentare il rischio di obesità, problemi di insulina e cancro alla tiroide. Inoltre, il Teflon minaccia almeno nove tipi di cellule che influenzano il funzionamento del sistema immunitario.

Grazie al forte composto fluoro-carbonio e alla protezione affidabile degli atomi di carbonio da parte degli atomi di fluoro, il Teflon ha una resistenza chimica quasi universale.