Фторопласт: виды, технические характеристики и применение

Фторопласт — это общее название фторсодержащих пластмасс, получаемых при полимеризации тетрафторэтилена. Синтезируется он в виде белого, легко образующего комки порошка, а затем прессуется и спекается при высокой температуре. В своем составе может содержать от одного до четырех атомов фтора, что отражается в названии его типов.

К наиболее распространенным фторопластам относится политетрафторэтилен, известный в России как фторопласт-4. В США он продается под торговой маркой «тефлон» и «галон», в Германии — «гостафлон», в Великобритании — «флюон», во Франции — «гафлон» или «сорефлон».

Марки и технические характеристики фторопластов

В настоящее время производится несколько марок фторопластов, отличающихся по физическим и химическим свойствам. При этом все они востребованы в промышленности, поскольку имеют уникальные технические характеристики:

1. Устойчивость практически к любому химическому воздействию.
2. Низкий коэффициент трения.
3. Устойчивость к сцеплению с другими поверхностями.
4. Термостойкость — гибкость и эластичность материала сохраняются при температурах в диапазоне от -70° до +270°С.
5. Минимальное поверхностное натяжение.
6. Устойчивость к воздействию электротока и высоким температурам. Фторопласт практически не горит, в пламени он только обугливается, а при извлечении его из открытого огня полностью прекращается и обугливание.
7. Стабильность в пищевой среде.
8. Способность изделий из фторопласта не изменять свою длину даже под воздействием температуры.

Фторопласт отлично поддается обработке, его можно сверлить, шлифовать, фрезеровать и обтачивать.

На заметкуФторопласт был открыт в 1938 году в США химиком Роем Планкеттом. Патент на его производство под маркой «тефлон» был получен в 1941 году. В СССР о новом материале узнали во время войны, обнаружив детали из фторопласта в американской военной технике. Однако советским ученым пришлось разрабатывать собственную технологию производства, поскольку американцы держали свою в строжайшем секрете.

Существует четыре основных марки фторопласта в зависимости от размера молекул и их количества в составе цепи. Чем выше это показатель, тем больше удельный вес вещества.

• Ф-2 или поливиниленфторид (ТУ 6-05-646-77). Может также выпускаться с добавлением модификатора — кобальта, стекловолокна, кокса. В этом случае к маркировке добавляется буква «М». Отличается высокой прочностью, упругостью, не содержит пластификаторов, стабилизаторов и катализаторов. За счет этого применяется в трубопроводных системах и производстве емкостей для агрессивных жидкостей. Ф-2 легко перерабатывается и способен растворяться в апротонных (нейтральных) растворителях.
• Ф-3 или политрифторхлоридэтилен (ГОСТ 13744-76). Разновидностью является модифицированный вариант Ф-3М (ТУ 6-05-1812-77). Твердый и прочный материал, способный плавиться, размягчаться и изменять форму в процессе прессования и литься. Устойчив к низким температурам. Имеет хорошую адгезию к металлам и используется в антикоррозийных покрытиях.
• Ф-4 или политетрафторэтилен (ГОСТ 10007-80). Трудногорючий материал с самой высокой плотностью среди всех фторопластов. Имеет малую пористость, высокую гидрофобность, устойчивость к воздействию температур. Способен выдержать нагревание до 260°С без изменения свойств.

На сегодня выпускается несколько разновидностей Ф-4:

1. Ф-4ПН— купить фторопласт используется для изготовления изделий повышенной надежности. В зависимости от среднего размера частиц может иметь дополнительную маркировку: Ф-4 (100–180 мкм), Ф-4ПН-90 (46–135 мкм), Ф-4ПН-40 (21–45 мкм), Ф-4ПН-20 (6–20 мкм).
2. Ф-4О— применяется для изготовления изделий общего назначения (втулок, прокладок, деталей трубопроводов и насосов).
3. Ф-4Д— тонкодисперсная модификация с меньшим молекулярным весом. В отличие от Ф-4 его можно перерабатывать с помощью экструзии и готовить из него суспензии. Применяется для изготовления пленок, покрытий, волокон.
4. Ф-4А— свободносыпучий фторопласт. Обладает всеми свойствами Ф-4, но при этом более технологичен. Используется для получения изделий точного размера методами автоматического, изостатического, компрессионного прессования и поршневой экструзии.
5. Ф-4HTD— тонкодисперсный фторопласт с размером частиц 5–30 мкм. Используется в качестве сухой смазки в узлах трения различных механизмов, загустителя для масел и пластичных смазок.

В маркировке фторопласта Ф-4 также встречается буква «М», что означает его модификацию с помощью различных добавок. Фторопласты всех марок находят свое применение в промышленности.

• Ф-40. Это сополимер тетрафторэтилена и этилена (ОСТ 6-05-402-47). Может выпускаться в двух видах:Ф-40П — для изготовления изделий под давлением путем прессования и литья;
  Ф-40Ш — для изготовления изделий путем экструзии.
  

Химические свойства Ф-40 близки к фторопласту Ф-4 (см. табл.). Он устойчив к воздействию концентрированных кислот и растворителей, не горит, не пропускает ультрафиолетовые лучи.