Фторопласт: характеристика и применение

Итак, фторопласт – это группа фторполимеров, которые получают при полимеризации тетрафторэтилена. Данный полимер имеет множество отличных свойств, благодаря сильной связи углерода и фтора. Давайте подробнее поговорим о том, что такое фторопласт: описание и технические характеристики помогут более подробно разобраться в данном вопросе.

Характеристики

Фторопласты очень устойчивы к химическим воздействиям. Этот материал очень прочен, устойчив к трению и сцеплению с другими поверхностями, практически не проводит ток. Все эти свойства изделие сохраняет даже при воздействии очень высоких температур.

В полимеры зачастую добавляют специальные наполнители, которые позволяют сделать материал более твердым, стойким к износу и деформации, а также снизить коэффициент трения, хотя и вес фторопласта немного увеличивается. Такие изделия используют в быту, строительстве, промышленности и сельском хозяйстве.

 

Производство состоит из трех этапов:

Получение хлордифторметана. Для этого атомы галогена меняют на фтор, при этом должна присутствовать реакция Свартса;
Получение тетрафторэтилена при помощи пиролиза хлордифторметана;
На последнем этапе проводится полимеризация тетрафторэтилена, в результате чего появляется фторопластовый порошок.
ftoroplast_05

На сегодняшний день производится несколько видов фторопластового порошка. Их маркируют по среднему размеру частиц.

Области применения

Полимеры, содержащие фтор применяют в электрике, радиоэлектронике, машино и авиастроении, а также в энергетике и атомной и химической промышленности. А фторопласты, насыщенные специальными наполнителями используют для создания подшипников, уплотнительных колец, направляющих, опор скольжения для мостов, медицинских изделий.

fБлагодаря устойчивости к химическим реакциям, изделия из фторопласта можно применять при продолжительном воздействии радиации, сильного тумана и плесени.

Благодаря тому, что фторопласт не подвержен радиационным процессам его применяют для изоляции проводов, которые используют на АЭС.

Провода в такой изоляции можно использовать в качестве нагревателей, работающих в щелочных и кислотных растворах. Они не подвергаются воздействию керосина, масел, гидравлических жидкостей, высоких температур, благодаря чему их применяют на борту самолетов.

 

Мембранные листовые пластины используют при создании современной одежды. При деформации тефлон превращается в тонкую пористую пленку, которую наносят на ткань, из которой в дальнейшем шьют одежду, как видно на фото. Листовые мембраны устойчивы к ветрам, дождю и морозу.

Как смазка

Фторопласт (тефлон) — отличный антифрикционный материал, который обладает самым низким коэффициентом трения. Цельные подшипники практически не используют из этого материала в силу его мягкости и текучести. В узлах с большой нагрузкой используют металлофторопластовые подшипники и опорные ленты, которые могут выдержать скольжение в десятки килограммов на квадратный миллиметр. На эти изделия всегда наносится фторопластовое покрытие в виде тонкой пленки, как показано на фото, которая долгие годы потом скользит как бы сама по себе. Благодаря этому покрытию коэфициент трения уменьшается в разы.

 

Физические свойства

Фторопласты обладают следующими свойствами:

Устойчивость к химическим реакциям;
Низкий коэффициент трения;
Устойчивость к сцеплению, прохождению электротока и высоким температурам;
Стабильность в пищевой среде;
Практически не меняет свою длину. Она остается одинаковой даже при самых высоких температурных режимах;
Негорючесть. Изделие может загореться только в кислороде. И то во время горения оно не плавиться, а просто обугливается. Из-за содержания ядовитого фосгена, при нагреве более 770˚К испаряются вредные газы;
Не поддерживает горение. Если убрать материал из открытого огня, он моментально перестанет гореть;
Нагреваясь в вакууме, изделие не выделяет газов, благодаря чему его часто применяют в качестве прокладки в ГИС.
ftoroplast_01

Эти отличительные качества делают фторопласт уникальным материалом и открывают полимерам большие возможности развития.

Недостатки

Но, несмотря на все уникальные качества данного материала, у него также имеются и недостатки, о которых стоит знать каждому:

Не поддается склеиванию в результате устойчивости к химическому воздействию. Однако уже придумали как решить данную проблему: проводится обработка окислителями при температуре более 350 ˚К. Это позволяет создавать фторопластовые пленки с одной липкой стороной;
Высокая температура плавления. Увеличение градусов не приводит к расплавлению, в результате чего пленку производят более дорогостоящим методом;
Еще один недостаток – плохая работа и ползучесть под нагрузкой. Однако для улучшения данных качеств прибегают к специальным модификаторам и армированию при помощи стекловолокна.
Подведем итоги

Полимеры с содержанием фтора обладают уникальными свойствами и характеристиками, благодаря чему их применяют во многих областях производства. А стойкость к химическим воздействиям делает этот материал уникальным и дает возможность расширения сфер его применения.

Новости: