Фторопласт: технічні характеристики і властивості полімеру

Фторопласт це технічна назва фторсодержащих полімерів, отриманих в результаті зв’язування атомів фтору і вуглецю. Цей зв’язок наділила матеріал по-справжньому унікальними властивостями, завдяки яким вироби з фторопласту набули широкого поширення. Інша його назва, частіше використовується в простій мові – тефлон.

Навіть побіжний погляд на перелік приписуваних фторопласту достоїнств показує його незамінність в самих різних областях промисловості. Особливо можна виділити наступні якості:

  • висока міцність;
  • хімічна стійкість;
  • стійкість до температурних впливів;
  • діелектрична проникність;
  • гидрофобность.

Ці та інші якості визначає хімічна особливість з’єднання в молекулах речовини. А щоб остаточно розібратися з характеристиками фторопласта і вплив їх окремих властивостей на кінцевий продукт, потрібно ознайомитися з кількісними і якісними значеннями цих показників.

Характеристики окремих показників

При дослідженні фторопласта слід окремо звернути увагу на такі його показники.

1. Діелектрична проникність. Це одне з важливих характеристик фторопласта. Питомий опір поверхні матеріалу становить 1017 Ом. Важливо, що цей показник не залежить від коливань температури. Тому матеріал активно використовується в конструкціях радіолокаційних станцій та інших видах електронної апаратури.

2. горючість речовини. Потрібно відзначити цікаве прояв фторопласта, як горючого матеріалу. Його умовно можна назвати негорючим речовиною, але при взаємодії з киснем фторопласт загоряється, при цьому немає значного виділення теплоти.

Слід враховувати, що при температурі понад 773 ° К (більше 500 ° С) процес горіння речовини супроводжується виділенням отруйного газу фторфосгена. Ця речовина при попаданні на слизові оболонки викликає сильні хімічні опіки, що особливо небезпечно для верхніх дихальних шляхів. Проте, небезпека таких процесів може бути зведена до мінімуму, якщо нагрів речовини відбуватиметься в вакуумі.

3. щільність речовини. Фторопласт володіє максимальною щільністю речовини серед полімерів. Цей показник становить від 2,17 до 2,26 г / см3. Така особливість фторопласта наділила його хорошою піддатливістю для обробки. Матеріал піддається всім відомим способам обробки – свердління, фрезерування, точіння і інші.

Щільність позитивно позначається і на міцності при розриві. Цей показник становить 200 кг / см2. Навіть при виготовленні захисних плівок на основі фторопласта, вони витримують значний вплив.

4. Стійкість при температурних впливах. Діапазон робочої температури досить високий. Максимальна температура використання (+ 260 ° С) обмежена не втратою міцності, а лише зниженням деяких фізико-хімічних властивостей, наприклад, зносостійкість. Нижній температурний межа – мінус 269 ° С. Коефіцієнт тертя деталей за участю фторопласта при роботі в будь-яких погодних умовах практично не змінюється.

5. Хімічна стійкість. Найбільш зрозумілим прикладом інертності цього полімеру може стати стійкість його при зануренні в «царську горілку», яка здатна розчинити майже всі відомі речовини. Серед речовин, які вступають в хімічну реакцію з фторопластом, можна назвати хлорид фтору і деякі інші розчини. Матеріал можна вважати нешкідливим як в біологічному, так і в фізіологічному плані.

Фторопласт поєднує в собі і інші, менш помітні гідності. Наприклад, матеріал практично не поглинає воду з навколишнього середовища. У разі необхідності, матеріал можна наділити деякими спеціальними властивостями, вводячи необхідні добавки. Наприклад, фторопласт-4Д володіє хорошою пластичністю.

Як вже відомо, фторопласт наділений здатністю надавати невеликий опір при терті деталей. Причому це якість залишається незмінним при перепаді температур. Тому з його використанням виготовляються найрізноманітніші деталі двигунів та інших рухомих механізмів.

Недоліки і можливість зміни властивостей

Незважаючи на можливість практично нескінченного використання фторопласта, тим не менш, у нього є і слабкі сторони. Так, адгезионная пасивність не дозволяє виробляти склеювання деталей з цього матеріалу. Цей недолік можна усунути, випускаючи фторопласт з поверхнею, обробленої розчинами окислювачів. Механічне збільшення міцності шляхом армування скловолокном пов’язано з ползучестью матеріалу при дуже високих навантаженнях.

І звичайно, з огляду на всі позитивні характеристики, потрібно припускати використання дорогого устаткування: пресів, печей, обробних верстатів. Все це збільшує вартість заготовок, якщо порівнювати їх з більш простими полімерами.

З метою підвищення теплопровідності, твердості, стійкості до стирання, зниження коефіцієнта термічного розширення, коли це необхідно під певні завдання, фторопласт посилюється додаванням необхідних присадок і наповнювачів.

Численні переваги перед іншими матеріалами роблять фторопласт незамінним полімером в різних сферах діяльності. Число виготовлених деталей і самостійних виробів не злічити в машинобудуванні – від важких машин до побутових пристроїв, медицини та харчової промисловості.

Можна з упевненістю говорити, що подальші перспективи застосування фторопласта будуть тільки рости при дослідженні інших можливостей поліпшення наявних властивостей матеріалу, і наділення його новими якостями.

Ссылка на основную публикацию