Фторопласт 4 свойства и применение – свойства, технические характеристики, область применения, стоимость

Содержание

Свойства и применение Фторопласт 4

Фторопласт листовой применяют во многих отраслях промышленности как футеровочный и прокладочный материал.
Фторопласт-4 эффективно применяется в средах с температурным режимом от -269 до +260°С. Превышение критических температур влияет на физико-механические свойства.

Материал является биологически безвредным, что позволяет его активно использовать в пищевой промышленности и медицине. Лист ptfe используют для производства упаковок с лекарствами, емкостей хранения крови и сыворотки. Из Фторопласта создают протезы кровеносных сосудов, сердечные клапаны.

ФТОРОПЛАСТ 4

Фторопласт ф4 – материал, полученный химическим путем. Фторопласт представляет собой высокомолекулярный кристаллизованный полимер. Этот материал обладает почти абсолютной химической стойкостью. Сочетание уникальных физических, химических, электроизоляционных, антифрикционных и многих других свойств, которыми обладает фторопласт 4, делает его уникальным материалом.
Известными зарубежными аналогами фторопласта 4 являются: тефлон (США), флюон (Англия), сорефлон (Франция), аглофлон (Италия), гостафлон (Германия), полифлон (Япония).

Технические характеристики фторопласта:

  • Плотность, кг/м3 2140-2400
  • Рабочий диапозон температур, оС от-269 до +260
  • Температура плавления, оС 327
  • Водопоглощение за 24 часа, % 0,0
  • Коэффициент трения по стали 0,04

Химическая стойкость: Устойчив к воздействию любых минеральных и органических кислот, к щелочным растворам и органическим растворителям, окислителям и другим агрессивным средам.

Обладает высоким экранирующим эффектом электроотрицательных атомов фтора.

Фторопласт лист не намокает и не разбухает в воде. Также не набухает и не растворяется в растворителе и среди фторированных органических веществ.

Лист фторопластовый плавится при температуре около +327 °С, выше которой исчезает кристаллическая структура и он превращается в аморфный прозрачный материал, не переходящий из высокоэластичного в вязкотекучее состояние даже при температуре разложения (+415 °С), ускоряется при дальнейшем повышении температуры.

Фторопласт используется как антиадгезионный материал благодаря крайне низкой поверхностной энергии;

Фторопласт устойчив к сорбции веществ и нарастанию на его поверхности различных отложений;

Полимер способен пропускать УФ-лучи и обладает высокой стойкостью к окислению;

Исключительная стойкость ф-4 к гидролизу;

Срок годности материала более 20 лет, с течением времени не теряет свои характеристики и свойства. Фторопласт 4 обладает высокими антифрикционными свойствами, исключительно низким коэффициентом трения (в определенных условиях и парах коэффициент трения до 0,02).

Для деталей из фторопласта, которы находятся под нагрузкой производят наполненные композиции, содержащие графитированный уголь, кокс, стекловолокно, дисульфид молибдена.

Фторопласт Ф-4 К20

По сравнению с фторопластом 4, Ф-4 К20 в 600 раз более стойкий к износу, а при деформации на ~10% обладает 30%-ным внутренним напряжением.
Материал Ф-4К20 наиболее универсален по применению. Он рекомендуется для изготовления уплотнительных изделий, подвижных соединений и изделий антифрикционного назначения. Основное преимущество уплотнений из фторопластовых композиций по сравнению с изделиями из стали, бронзы, чугуна, графита и других материалов – способность работать без смазки. Благодаря этому они могут применяться там, где наличие смазки нежелательно, устанавливаться в труднодоступных местах, где уход и смазка затруднительны или невозможны, и там, где отсутствие смазки приводит к нарушению работоспособности механизма.

Фторопласт Ф-4К15М5

Ф4К15М5 в 1000 раз превосходит по стойкости к износу ненаполненный фторопласт и в 1,6 раза выше износостойкость, чем у материала Ф-4К20. Также более низкий коэффициент трения. Материал пригоден для работы в узлах трения в условиях влажных газов, в том числе с наличием конденсата. Материал Ф-4К15М5 среди наполненных марок фторопласта-4 имеет наиболее благоприятные характеристики трения и износа для применения его в качестве накладных направляющих опор скольжения, подшипников скольжения. Равенство статического и динамического коэффициентов трения обеспечивает плавное и равномерное движение подвижных узлов оборудования.

Изделия из композиций Ф-4 пригодны для работы в условиях высокого вакуума, в среде углеводородных газов, сухого воздуха, жидких углеводородов, растворителей. Ф-4К20 может применяться в контакте с анодированными алюминиевыми сплавами, титановым сплавом ОТ-4 и нержавеющими сталями.

Производство из фторопласт ptfe

Из фторопластовых композиций изготавливают :

  • поршневые кольца и уплотнения штока в компрессорах и гидравлических цилиндрах ;
  • сальниковые уплотнения для герметизации подвижных соединений машин и арматуры ;
  • торцевые уплотнения, манжеты, шайбы, прокладки и др.

Фторопласт-4 является полимером тетрафторэтилена, т.е. полностью фторированного этилена. Он представляет собой рыхлый волокнистый порошок, легко комкующийся и при прессовании на холоду дающий плотные прочные таблетки. При температуре от 360 до 380 0С таблетки из фторопласта-4 спекаются в плотную массу белого или сероватого цвета, слегка просвечивающую, а в тонких слоях - прозрачную. Поверхность спеченных изделий из фторопласта-4 - скользкая, напоминающая на ощупь парафин.

При воздействии сравнительно небольших внешних нагрузок он легко подвергается рекристаллизации, т.е. вытяжке или другим деформациям на холоду. Кроме того, наличие в фторопласте-4 аморфных участков, при обычных температурах эксплуатации находящихся в высокоэластическом состоянии, приводит к тому, что у него совершенно отсутствует хрупкость и при испытании на удельную вязкость образцы не ломаются, а только изгибаются. При повышении температуры твердость кристаллитов изменяется мало, в то время как твердость аморфных участков резко падает вследствие быстрого увеличения их эластичности. В сумме это приводит к существенному падению твердости и других механических свойств при повышении температуры.

Фторопласт 4 перевести в текучее состояние невозможно. Поэтому обычные методы переработки пластмасс, т.е. горячее прессование, литье под давлением или экструзия, для переработки фторопласта 4 непригодны, и изделия из него изготавливаются методом спекания предварительно спрессованных на холоду таблеток.

Применение фторопласта

Марки фторапласта-4

Ф-4О

Используется для изготовления изделий общего назначения (трубопроводов, насосов, втулок, прокладок и т.п.) и композиций.

Ф-4ПН

Для изготовления электротехнических изделий и изделий повышенной надежности, а также электроизоляционных, изоляционных и пористых вальцованных пленок и прокладочной ленты.

Ф-4Д

Для изготовления экструзионных тонкостенных труб, шлангов, стержней, кабельной изоляции ленты и материала ФУМ.

Ф-4А

Обладая всеми свойствами Ф-4, более технологичен. Используется для получения изделий точного размера методами автоматического, изостатического, компрессионного прессования и поршневой экструзии.

Прокладка из фторопласта 4 повышают надежность и герметичность, увеличивает длительность работы конструкций и механизмов, упрощают ремонт и эксплуатацию.

- применяется для транспортировки и хранения химически агрессивных сред в трубопроводах, в аппаратах колонного типа, запорной арматуре, насосах, емкостях в качестве прокладочно-уплотнительных деталей контактирующих с агрессивными средами, а также для футеровки реакторов, т. к. обладает исключительной химической инертностью по отношению практически ко всем агрессивным средам (за исключением расплавов щелочных металлов и трифторида хлора).

- из фторопласта 4 и композиции на его основе производят детали в узлах трения машин и механизмов, в качестве подшипников и опор скольжения, а также подвижных уплотнителей (поршневых колец и манжет). Фторопласт обладает низким коэффициентом трения в сравнении с другими конструкционными материалами. Динамический коэффициентов трения материала равен статическому. Применение Фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, вакуума и при сверхнизких температурах.

- фторопласт ф4 применяется в электронной радиотехнике и технике СВЧ для изоляции проводов, кабелей, разъёмов и изготовлении печатных плат благодаря высокой термостойкости в сочетании с превосходными диэлектрическими характеристиками. Изделия из Фторопласта-4 можно эксплуатировать при температурах от -269°С до +260°С, причем верхний предел ограничивается не потерей химической стойкости, а снижением физико-механических свойств. Температура плавления Фторопласта около 327 С, выше которой исчезает кристаллическая структура и он превращается аморфный прозрачный материал.

- материал широко применяется в медицинской и фармацевтической индустрии, т. к. он биологически и физиологически безвреден! Из Фторопласта изготавливают протезы кровеносных сосудов, сердечные клапаны, емкости для хранения крови и сыворотки, упаковку для лекарств и многое другое (по приказу Минздрава СССР № 177 от 23.02.1976 г. "Об утверждении полимерных материалов и композиций, рекомендованных в медицине")

- возможно использование в пищевой индустрии и бытовой технике для изготовления антиадгезионных и антипригарных покрытий, а также для изготовления уплотнений молочных насосов, т. к. этот материал биологически и физиологически нейтрален, а соответственно безвреден для человека. Фторопласт не впитывает воду, его используют в производстве емкостей для жидкости.

karbon-group.ru

характеристики и свойства материала, виды полимера и применение в различных сферах

Существует множество материалов, которые используют в изготовлении предметов для быта. Некоторые люди не знают, что такое фторопласт, хотя дома у них имеется посуда, выполненная с применением этого вещества. В быту его знают под названием «тефлон». Материал широко применяют в бытовой сфере, а также в промышленной и технической области. Полимер обладает достоинствами, за которые он стал популярен в производстве элементов различного назначения.

Немного истории

Тефлон был открыт американским учёным Роем Планкеттом, который работал в компании Kinetic Chemicals. В 1938 году он заметил, что в баллонах, которые закачали газообразным тетрафторэтиленом под давлением, получилось твёрдое вещество, похожее на порошок белого оттенка, который напоминал парафин. Полученный полимер удивил необычайными свойствами и был запатентован в 1941 году как разработка организации Kinetic Chemicals, которая через 4 года вошла в состав известной химической корпорации DuPont.

В СССР фторопласт, о свойствах и применении которого ещё не знали, ввезли во время Второй мировой войны. Долгое время США скрывали технологию изготовления тефлона от России и других стран. Когда военные и инженеры Советского Союза увидели фторсодержащий полимер на американском военном оборудовании, российские учёные начали работу над созданием фторопласта в научно-исследовательском институте в Ленинграде. Производство наладилось к 1949 году. Вскоре было открыто ещё несколько заводов по изготовлению этого материала. Тефлон быстро завоевал популярность на российском рынке, а затем и в западных странах.

Описание и разновидности фторопласта

Фторопласт является фторсодержащим полимером, имеющим белую окраску и уникальные свойства, которые сложно найти у других синтетических материалов. Во всех странах бывшего СССР его именуют фторопластом-4. Существует несколько основных марок тефлона, которые отличаются размерами молекул и их числом в составе цепи:

  1. Ф-2, или поливинилиденфторид. Его характеризуют высокая прочность и упругость. В материале отсутствуют катализаторы, пластификаторы и стабилизаторы. Его используют в создании трубопроводных систем и изготовлении ёмкостей для агрессивных веществ. Иногда выпускается с добавкой в виде модификатора, который выступает кобальтом, коксом или стекловолокном.
  2. Ф-3, или политрифторхлоридэтилен. Материал обладает высокой твёрдостью, прочностью и устойчивостью к низким температурам. Отлично поддаётся литью и прессованию. Ф-3 характеризуется прекрасной адгезией к металлам. Из него часто производят антикоррозийные покрытия.
  3. Ф-4, или политетрафторэтилен. Относится к трудногорючим материалам. Среди всех видов фторопласта обладает наивысшей плотностью. Ф-4 отличается малой пористостью, стойкостью к перепадам температур и высокой гидрофобностью. Его свойства не изменяются даже при нагревании до 260 градусов.

Чем больше размер и число молекул в материале, тем больше у него удельный вес. Хотя фторопласты характеризуются самым низким коэффициентом сухого трения среди всех полимерных соединений, их нельзя назвать аналогами друг друга, поскольку они отличаются по многим техническим характеристикам.

Ф-4 имеет несколько подвидов:

  1. Ф-4ПН. Применяется в создании элементов повышенной надёжности. Поскольку размер молекул может различаться, на материале обычно присутствует дополнительная маркировка: Ф-4ПН-90 (46−135 мкм), Ф-4ПН-20 (6−20 мкм) и т. п.
  2. Ф-4О. Используется в производстве предметов общего назначения: втулки, детали для насосов и трубопроводов.
  3. Ф-4Д. Тонкодисперсная модификация имеет маленький молекулярный вес. Ф-4Д подходит для переработки при помощи экструзии и создания суспензий. Из этого вида полимера производят волокна и покрытия.
  4. Ф-4А. Выступает самой технологичной разновидностью Ф-4. Свободносыпучий материал применяют для создания деталей точного размера.
  5. Ф-4 HTD. Из тонкодисперсного тефлона делают загустители для масел и сухую смазку для заполнения узлов трения разнообразных механизмов.

В маркировке фторопласта типа Ф-4 может встречаться буква «М», обозначающая модификацию с различными добавками. Все фторсодержащие полимеры используются в промышленности.

Преимущества и недостатки

Полимерный материал с содержанием фтора имеет множество достоинств. Он превосходит различные виды полимеров по физическим и химическим свойствам, а также по техническим характеристикам. Фторопласт обладает следующими свойствами:

  • биологической инертностью;
  • небольшой пористостью;
  • малым уровнем адгезии;
  • небольшим коэффициентом трения;
  • низкими показателями водопоглощения;
  • огнестойкостью;
  • устойчивостью к химическим веществам;
  • Высокой электрической прочностью;
  • диэлектрическими характеристиками;
  • стабильностью при изменении температур.

Поскольку фторопласт имеет множество положительных характеристик, его можно считать качественным и универсальным материалом. Он отлично поддаётся сверлению, шлифовке и другим методам обработки.

Но есть у фторсодержащего полимера особенности, которые ограничивают сферу его применения и создают некоторые неудобства при работе с ним. Тефлон отличается низкой степенью износостойкости. При нагревании больше 300 градусов материал выделяет летучие компоненты, оказывающие вредное воздействие на живые организмы. Кроме того, фторопласт характеризуется высокой холодной текучестью, из-за которой его редко применяют в электронике. А из-за адгезионной пассивности элементы из тефлона невозможно склеивать друг с другом.

Области применения

Из всех разновидностей фторопластового материала большим спросом пользуется Ф-4. Тефлон часто применяют в производстве посудных принадлежностей с антипригарным покрытием. Некоторые люди хотят узнать, для чего ещё используют фторопласт, отличающийся высоким качеством.

Применение фторопласта в разных отраслях:

  1. Лёгкая промышленность. Обработанный тефлон применяют для повышения водостойкости изделий. Его часто используют при создании спортивной одежды и обуви.
  2. Машиностроение. Поскольку фторопласт устойчив к трению, его применяют в качестве основы в изготовлении подшипников, сальников, поршневых колец и шин для автомобилей. С такими деталями получится добиться стабильной эксплуатации в условиях агрессивной среды, вакуума и при очень низких температурах. Уникальная термостойкость делает тефлон подходящим материалом в производстве деталей двигателей.
  3. Радио- и электротехника. Полимер используется в качестве изолятора или проводника тока. Из него изготавливают выключатели, кабели, печатные платы.
  4. Химическая промышленность. Фторсодержащий материал выступает идеальным веществом для создания лабораторной посуды и ёмкостей для хранения агрессивных сред.
  5. Пищевая промышленность. Сковородки, формы для выпечки и контейнеры для хранения пищи часто делают с антипригарным покрытием из тефлона.

Фторопласт применяют даже в области медицины, поскольку он не вызывает аллергических реакций. Материал считается биологически безвредным. Из него изготавливают протезы кровеносных сосудов, сердечные клапаны, упаковку для лекарственных препаратов, ёмкости для хранения крови и сыворотки. Фторсодержащий материал используется и в стоматологии.

Формы выпуска полимера

Тефлон выпускают в двух формах — в виде заготовок и готовых изделий. Заготовки можно считать полуфабрикатами, применяемыми для дальнейших технологических процессов. Их размер должен соответствовать номенклатурному перечню организации-производителя или документам, согласованным между производителем и заказчиком. Заготовки, которые бывают высшего или первого сорта, производятся в виде:

  1. Листов и пластин. Изделия бывают прямоугольной или квадратной формы размером от 10х10 см до 100х100 см. Толщина полимерных пластин варьируется в пределах 1−60 мм. При производстве элементов листы подвергаются механической обработке.
  2. Плёнок. Применяются при производстве кабелей, конденсаторов, фильтров и других изделий. Толщина материала составляет от 1 до 10 см, а ширина — до 30 см.
  3. Стержней и дисков. Стержни изготавливают диаметром в пределах 1−30 см и высотой от 5 до 200 см. Детали используются при создании антифрикционных, уплотнительных и электроизоляционных изделий для технологических оборудований.
  4. Брусков. Длина деталей составляет 7−30 см, ширина — 4−20 см, а толщина — 2−200 мм.
  5. Порошка или стружки.

Готовые изделия представлены дисками, лентами, трубками, жгутами. Они сразу используются в виде комплектующих механизмов, оборудований, узлов арматуры. При изготовлении могут использоваться не только типовые размеры, но и чертежи заказчиков.

Фторсодержащие полимеры отечественного и зарубежного производства можно приобрести как у самих изготовителей, так и через различные посреднические организации. Некоторые из них представляют собой дистрибьюторов, которые ориентированы на продукцию одного бренда, или крупных поставщиков, работающих сразу с несколькими производственными компаниями, чтобы покупателям было легче и быстрее подобрать подходящий товар.

За недолгий период существования фторопласт смог заменить многие материалы, применявшиеся когда-то в тех или иных сферах деятельности. С успешным внедрением в жизнь новейших технологий получилось значительно повысить качественные характеристики различных изделий.

vtothod.ru

Листовой фторопласт 4 | Процесс изготовления, характеристики и преимущества, область применения – на промышленном портале Myfta.Ru

Полимер тетрафторэтилена или фторопласт — пластик, имеющий редкий набор химических и физических свойств, как форма применения, листовой фторопласт 4 нашел широчайшее использование в различных областях промышленности, быта, медицины.

Фторуглеродный полимер – фторопласт 4, получается путем процесса полимерных изменений тетрафторэтилена. Возникающая при этом чрезвычайно прочная связь между атомами углерода и фтора, определяющая специфическую структурность молекул, дает редкое сочетание физических, химических, диэлектрических и антифрикционных свойств, которое трудно найти в других материалах. Перфторированный полукристаллический полимер ряда этиленовых, фторопласт четверка, имеет температуру плавления  327 оС.

При дальнейшем росте температуры кристаллическая структура исчезает, превращаясь в прозрачный аморфный  расплав, не изменяющий своего высокоэластичного состояния в вязко текучее и после достижения температуры разложения, более 415 оС. Благодаря таким свойствам, фторопласт четыре, подвергается переработке в изделия, предварительно  прессуясь на холодную, с дальнейшим спеканием.

Если вы производите фторопласт  или интересуетесь его приобретением, на нашем сайте в соответствующих каталогах вы найдете всю интересующую вас информацию.

Основные свойства

Свои свойства фторопласт 4 демонстрирует следующими характеристиками:


  • необыкновенно высокие диэлектрическими свойства;
  • малые значения диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь, которые практически не зависят от температуры и частотных характеристик;
  • значительная устойчивость к  воздействию электрической дуги;
  • большая прочность электрическая, на тонких пленках, при толщинах доходящих до 5 мкм, прочность доходит до300 МВ/м и даже больше;
  • исключительная стойкость к химическому воздействию, объясняющаяся эффектом высокой экранирующей способности, заряженных электроотрицательно атомов фтора;
  • обладает высокой стойкостью ко всем органическим и минеральным кислотам, органическими растворителями, щелочами, и прочими агрессивными средами. Начинает разрушаться при воздействии расплавов щелочных металлов;
  • фторопласт не смачивается водой;
  • обладает отличными антифрикционными способностями  и чрезвычайно малым коэффициентом трения.

Фторопласт, обладая своей морозо, тепловой и химической устойчивостью, исключительными анти адгезионными и антифрикционными, а также диэлектрическими характеристиками, по праву считается самым высокотехнологичным и  технически приемлемым пластиком.

myfta.ru

Политетрафторэтилен (фторопласт-4, фторлон-4, тефлон)

Политетрафторэтилен [-CF2-CF2-]n — это полимер тетрафторэтилена с молекулярной массой 140 000— 500 000. Политетрафторэтилен (фторопласт-4) получают полимеризацией тетрафторэтилена в присутствии пероксидных инициаторов.

В СССР выпускался под торговой маркой «фторлон». Корпорация DuPont является правообладателем  на использование торговой марки тефлон.


 Свойства и применение политетрафторэтилена

Политетрафторэтилен (фторопласт-4) представляет собой белый порошок плотностью 2250—2270 кг/м3 и насыпной плотностью 400—500 кг/м3. Молекулярная масса его равна 140 000— 500 000.

Фторопласт-4 — кристаллический полимер со степенью кристалличности 80—85%, температурой плавления 327 °С и температурой стеклования аморфной части около —120 °С. При нагревании политетрафторэтилена степень кристалличности уменьшается, при 370 °С он превращается в аморфный полимер. При охлаждении политетрафторэтилен снова переходит в кристаллическое состояние; при этом происходит его усадка и повышение плотности. Наибольшая скорость кристаллизации наблюдается при 310 °С.

При температуре эксплуатации степень кристалличности фторопласта-4 составляет 50—70%, теплостойкость по Вика — 100—110 °С. Рабочая температура — от 269 до 260 °С.

 При нагревании выше 415 °С политетрафторэтилен медленно разлагается без плавления с образованием тетрафторэтилена и других газообразных продуктов.

Политетрафторэтилен негорюч, обладает очень хорошими диэлектрическими свойствами, которые не изменяются в пределах от —60 до 200 °С, имеет хорошие механические и антифрикционные свойства и очень низкий коэффициент трения.

Ниже приведены основные показатели физико-механических и электрических свойств фторопласта-4:

Разрушающее напряжение, МПа при растяжении 
незакаленного образца13,7—24,5
закаленного образца15,7—30,9
при статическом изгибе10,8—13,7
Модуль упругости при изгибе, МПа 
при — 60 °С1290—2720
при 20°С461—834
Ударная вязкость, кДж/м298,1
Относительное удлинение при разрыве, %250—500
Остаточное удлинение, %250—350
Твердость по Бринеллю, МПа29,4—39,2
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м1015—1018
Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц0,0002—0,00025
Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц1,9—2,2

Химическая стойкость политетрафторэтилена превосходит стойкость всех других синтетических полимеров специальных сплавов, благородных металлов, антикоррозионной керамики и других материалов.

Политетрафторэтилен не растворяется и не набухает ни в одном из известных органических растворителей и пластификаторов (он набухает лишь во фторированном керосине).

Вода не действует на полимер ни при каких температурах. В условиях относительной влажности воздуха, равной 65%, политетрафторэтилен почти не поглощает воду.

До температуры термического разложения политетрафторэтилен не переходит в вязкотекучее состояние, поэтому его перерабатывают в изделия методами таблетирования и спекания заготовок (при 360—380 °С).

Благодаря сочетанию многих цепных химических и физико-механических свойств политетрафторэтилен нашел широкое применение в технике.


 Производство политетрафторэтилена

Политетрафторэтилен получают в виде рыхлого волокнистого порошка или белой, либо желтоватой непрозрачной водной суспензии, из которой при необходимости осаждают тонкодисперсный порошок полимера с частицами размером 0,1—0,3 мкм.


 Волокнистый политетрафторэтилен

Полимеризацию тетрафторэтилена обычно осуществляют в водной среде, без применения эмульгаторов. Процесс проводят в автоклаве из нержавеющей стали, рассчитанном на давление не менее 9,81 МПа, снабженном якорной мешалкой, системой обогрева и охлаждения.

Автоклав предварительно продувают азотом, не содержащим кислорода, затем в него загружают воду и инициатор.

Ниже приведена норма загрузки компонентов (в массовых частях):

  • Тетрафторэтилен — 30
  • Вода дистиллированная — 100
  • Персульфат аммония — 0,2
  • Бура -0,5

По окончании полимеризации автоклав охлаждают, не вступивший в реакцию мономер сдувают азотом и содержимое автоклава направляют на центрифугу. После отделения полимера от жидкой фазы его измельчают, многократно промывают горячей водой и сушат при 120—150 °С.

Технологическая схема процесса получения политетрафторэтилена приведена на рисунке 1.

Тетрафторэтилен из мерника-испарителя 1 поступает в реактор-полимеризатор 3, предварительно обескислороженный и заполненный до необходимого объема дистиллированной деаэрированной водой из мерника 2. Перед подачей мономера в реакторе растворяют инициатор — персульфат аммония. Реактор охлаждают рассолом до температуры — 2—4°С и при давлении 1,47— 1,96 МПа начинают полимеризацию. Если после загрузки мономера полимеризация не начинается, то в реактор постепенно малыми порциями вводят активатор процесса — 1 % -ную соляную кислоту. Введение активатора прекращают после начала повышения температуры в реакторе.

Полимеризацию заканчивают по достижении температуры реакционной смеси 60—70 °С и при уменьшении давления в реакторе до атмосферного. Затем реакционная масса самотеком поступает в приемник суспензии 5, где удаляется маточник, а суспензия политетрафторэтилена с частью маточника, при перемешивании насосом передается в приемник пульпы 6. Далее включается в работу система репульпатор 7 — коллоидная мельница 8, в которой производится непрерывная многократная отмывка и размол частиц полимера в суспензии. Соотношение твердой и жидкой фазы в репульпаторе составляет 1 : 5. Влажный продукт поступает в пневматическую сушилку 9 (температура сушки полимера 120 °С). Сухой политетрафторэтилен рассеивают на фракции с разной степенью дисперсности и передают на упаковку.


 Дисперсный политетрафторэтилен

Дисперсный политетрафторэтилен получают полимеризацией  тетрафторэтилена в водной среде в присутствии эмульгаторов — солей перфторкарбоновых или моногидроперфторкарбоновых кислот. В качестве инициатора применяют пероксид янтарной  кислоты. Процесс проводят в автоклаве с мешалкой при 55— 70 °С и давлении 0,34—2,45 МПа. В результате полимеризации образуется полимер с частицами шарообразной формы. Полученную водную дисперсию концентрируют или выделяют из нее полимер в виде порошка. При получении водной суспензии, содержащей 50—60% полимера, в нее вводят 9—12% поверхностно-активных веществ для предотвращения коагуляции частичек полимера.

Дисперсный политетрафторэтилен (фторопласт-4Д, или фторлон-4Д) выпускается в виде тонкодисперсного порошка (от 0,1 до 1 мкм), водной суспензии, содержащей 50—60% полимера, и суспензии, содержащей 58—65% полимера (для изготовления волокна).


 

Список литературы:
Коршак В. Б. Прогресс полимерной химии. М., Наука, 1965, 414 с.
Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е. М. — Л., Химия, 1966. 768 с.
Николаев А. Ф. Технология пластических масс. Л., Химия, 1977. 367 с.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П., Файзулина Д. А. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1976. 108 с.
Получение и свойства поливинилх лор ид а/Под ред. Е. Н. Зильбермана. М., Химия, 1968. 432 с.
Лосев И. Я., Тростянская Е. Б. Химия синтетических полимеров. Изд. 3-е. М., Химия, 1971. 615 с.
Минскер К. С., Колесов С. В., Заиков Г. Е. Старение и стабилизация полимеров на основе винилхлорида. М., Химия, 1982. 272 с.
Хрулев М. В. Поливинилхлорид. М., Химия, 1964. 263 с.
Минскер /С. С, Федосеева Г. 7. Деструкция и стабилизация поливинилхлорида. М., Химия, 1979. 271 с.
Штаркман Б. Я. Пластификация поливинилхлорида. М., Химия, 1975. 248 с.
Фторполимеры/Пер. с англ. Под ред. И. Л.Кнунянца и Б. А. Пономаренко. М., Мир, 1975. 448 с.
Чегодаев Д. Д.., Наумова 3. К, Дунаевская Ц. С. Фторопласты. М.-Л.,Госхимиздат, 1960. 190 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

mplast.by

Фторопласт, Ф-4 политетрафторэтилен

Фторопласт Ф-4 политетрафторэтилен получают полимеризацией тетрафторэтилена. Зарубежные аналоги Ф-4: тефлон (США), флюон (Англия), сорефлон (Франция), аглофлон (Италия), гостафлон (Германия), полифлон (Япония).

По химической стойкости фторопласт Ф-4 превосходит благородные металлы, эмали, спецстали. Самые агрессивные химические вещества (кислоты, щёлочи, окислители, растворители) не оказывают на Ф-4 никакого воздействия даже при высокой температуре. На Ф-4 оказывают воздействие только расплавы щелочных металлов, растворы их в аммиаке, трёхфтористый хлор и элементарный фтор при высоких температурах.

Машиностроение

У фторопласта самый низкий среди конструкционных материалов коэффициент трения, а равенство статического и динамического коэффициентов трения фторопласта-4 и композиций на его основе обуславливают широкое его применение в машиностроении - в узлах трения механизмов машин и приборов в качестве подшипников и опор скольжения, подвижных уплотнителей поршневых колец, манжет работающих без смазки, с ограниченной смазкой и при наличии коррозионной среды. Использование фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, глубокого вакуума и при криогенных температурах.

Электронная промышленность

Высокая термостойкость в сочетании с превосходными диэлектрическими характеристиками фторопласта позволяет применять его в электронной промышленности для изоляции проводов, кабелей, разъемов, изготовления печатных плат, пазовой изоляции электрических машин, а также в технике СВЧ. Фторопласт эксплуатируется при температурах от -269°С до +260°С, причем верхний придел ограничивается не потерей химической стойкости, а снижением физико-механических свойств. При нагревании выше +327°С происходит плавление, но полимер не переходит в вязко-текучее состояние вплоть до температуры разложения +415°С.

Медицинская и фармацевтическая промышленность

Физиологическая и биологическая безвредность фторопласта обуславливает его широкое применение в медицинской и фармацевтической промышленности: из него изготавливают протезы кровеносных сосудов, сердечных сосудов, сердечных клапанов, емкости для хранения крови и сыворотки, упаковку для лекарств и многое другое.

Пищевая промышленность и бытовая техника

В пищевой промышленности и бытовой технике фторопласт используется для изготовления облицовки валков для раскатки теста, анти-адгезионных и антипригарных покрытий, для изготовления уплотнений молочных насосов и насосов для пищевых жидкостей и др.

Фторопласт-4 хорошо обрабатывается точением, сверлением, фрезерованием и шлифованием. Поставляется в стержнях диаметром от 20 мм до 150 мм и пластинах толщиной от 1 до 70 мм. Изделия из фторопластов и их применение: Заготовки из фторопласта общего назначения (стержни, пластины, втулки, диски, профили) предназначаются для изготовления путем механической обработки уплотнительных, электроизоляционных, антифрикционных, химически стойких элементов конструкций, работающих в интервале температур от –196°С до + 250°С.

Наверх 

www.ticronik.ee

Ф4 фторопласт | Аналоги, химические и механические свойства, сфера применения – на промышленном портале Myfta.Ru

Политетрафторэтилен  получается путем полимеризации  химического соединения тетрафторэтилена. Существуют аналоги Ф4 фторопласта в США – тефлон, в Англии – флюон, во Франции — сорефлон, в Италии – аглофон, в Германии – гостафлон и в Японии – полифлон.

По устойчивости к химическому воздействию ф4 фторопласт опережает благородные металлы, спецстали и эмали. Наиболее агрессивные химические соединения такие, как растворители, окислители, щелочи и кислоты не взаимодействуют с ф4 даже в условиях повышенной температуры.

Разрушающее воздействие на ф4 оказывают только растворы щелочных металлов в аммиаке, расплавы щелочных металлов, трехфтористый хлор и газообразный фтор при повышенных температурах.

Фторопласт обладает самым маленьким коэффициентом трения из всех конструкционных материалов. Что позволяет широко применять его в машиностроении, для использования в различных механизмах машин в составе узлов трения, опор и подшипников скольжения, уплотнений и манжет работающих в условиях скудной смазки, или вовсе без нее, а также в коррозионных средах.

Применение в узлах трения фторопластовых деталей, увеличивает долговечность и надежность механизмов. Делают их эксплуатацию в условиях повышенной агрессивности среды, глубокого вакуума и криогенной температуры более надежной и стабильной.

Большая термостойкость и отличные диэлектрические свойства дают возможность его применения в энергетике и электронной промышленности в изоляционных целях при производстве кабелей, проводов, печатных плат, разъемов, изоляции пазов электрических машин, и технике СВЧ.

Диапазон температуры при которой может эксплуатироваться, согласно госта фторопласт ф4, находится в пределах от минус 269 °С до плюс 260 °С, и при этом, верхних температурный предел определяется не снижением химической стойкости, а ухудшением механических и физических свойств.

Биологическая и физиологическая нейтральность, позволяет фторопласту найти широкое использование в фармацевтической промышленности и медицине, из него делают протезы сердечных сосудов, кровеносных сосудов, сердечных клапанов, упаковку для лекарств, емкости для хранения донорской крови и сыворотки.

Нашел свое применение фторопласт в бытовой технике и в пищевой промышленности используется для покрытия валков применяемых для  раскатки теста, антипригарных и антиадгезионных покрытий, а также для производства уплотнительных систем насосов пищевых жидкостей и молочных насосов.

Применение ф4 фторопласта  в пищевой промышленности оговаривается приказом №177 от 23.02.1976 года по Минздраву СССР.

myfta.ru

Свойства и область применения | НПП Пластополимер

Фторсодержащие полимеры (фтороплас­ты) — группа пластмасс с уникальными свой­ствами. Высокая прочность связи атомов фто­ра и углерода и специфическая структура мо­лекул обуславливают такие сочетание хими­ческих и физических свойств фторопластов, которыми не обладают никакие другие мате­риалы.
Фторсодержащие полимеры обладают ис­ключительно высокой стойкостью к химичес­кому воздействию, достаточно высокой проч­ностью, отличными диэлектрическими, анти­фрикционными и антиадгезионными свой­ствами, а также способностью сохранять эти свойства в широком диапазоне температур.
С целью повышения определенных свойств фторопластов (твердости, стойкости к дефор­мации, износостойкости, снижения коэффициента трения, теплопроводности и др.) раз­работаны и выпускаются их композиции с на­полнителями (например, графитопласт).
Благодаря таким свойствам фторопласты используются в самых разнообразных отрас­лях промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и быту. Первооткрыватель фто­ропластов Рой Планкет ещё в тридцатые годы прошлого века утверждал, что возможности их применения ограничиваются только челове­ческой фантазией.
Прочное место изделия из фторопластов заняли в химической промышленности, авиакосмической технике, современных средствах связи, радиоэлектронике, судостроении, про­изводстве особо чистых веществ.
Области применения изделий из фторо­пластов непрерывно расширяются.


Фторопласт-4


Фторопласт-4 — (-CF2CF2-)n— продукт по­лимеризации тетрафторэтилена.
Зарубежные аналоги: TEFLON 7; FLUON G 163, 190; ALGOFLON F; HOSTAFLON TF 1702; POLYFLONM12. 14.
Фторопласт-4 (Ф-4) обладает исключи­тельной стойкостью ко всем кислотам, раство­рителям, нефтепродуктам, щелочам; инертно­стью, стойкостью к водяному пару, атмосферостойкостью (водопоглощение — ноль), кли­матическим и бактериальным воздействиям (не стоек к действию расплавленных щелочей металлов и их растворов в аммиаке, элемен­тарного фтора и трехфтористого хлора). Мате­риал обладает достаточно высокой прочнос­тью, отличными диэлектрическими, анти-фрикционными(коэффициент трения по ста­ли — 0,04) и антиадгезионными свойствами. Рабочий интервал длительности эксплуатации для изделий из фторопласта-4 — от минус 269°С до плюс 260°С, температура разложения — свыше 415°С.

 


Фторполимеры обладают комплексом уникальных свойств, которые и определяют их области применения: атмосферостойкостью и химической стойкостью, отличными уплотнительными и антифрикционными свойствами, исключительными антиадгезионными свойствами; превосходными электрическими и диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью и абсолютной инертностью к пищевым, био- и особочистым средам. Все изделия из фторполимеров гигиенически сертифицированы. 
Фторполимеры являются незаменимыми материалами в химической промышленности, в машиностроении, в производстве проводов и кабелей, в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, в производстве особочистых веществ, в авиа- и автомобилестроении, в атомно-энергетической промышленности и в ряде других отраслей техники. Мы предлагаем вам купить фторопласт от производителя в Украине! 
Композиционные материалы на основе фторопласта применяют для изготовления:

  • подшипников скольжения, манжет, уплотнительных колец;
  • прокладок гидравлических систем, механических устройств;
  • уплотнений поршневых и плунжерных компрессоров;
  • направляющих сборочных конвейеров и загрузочных автоматов, оборудования для переработки пищевых продуктов;
  • направляющих тросов автомобилей, промышленных и строительных машин;
  • скользящих опор конструкций мостов, автомобильных, железных дорог;
  • дисков сцепления для точных механизмов;
  • деталей системы управления самолетом, системы нейтрализации газа, системы реверсивного устройства двигателя.

Из фторопластов и композиций на их основе изготавливают детали, химическую аппаратуру, емкости, мембраны и диафрагмы, клапаны и трубопроводы, прокладки и уплотнительные устройства, колонны и подшипники, транспортерные ленты и многое другое. 
В машиностроении фторопласты и композиции на их основе используются в узлах трения механизмов машин и приборов, в качестве опор и подшипников скольжения, подвижных уплотнителей - поршневых колец, манжет и т.п. Использование фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, глубокого вакуума и при криогенных температурах. 
В электронной радиотехнике - для изоляции проводов, кабелей, разъемов, изготовления печатных плат, пазовой изоляции электрических машин, а также технике СВЧ. В медицинской и фармацевтической промышленности - для изготовления протезов кровеносных сосудов, сердечных клапанов, емкостей для хранения крови и сыворотки, упаковки для лекарств и многого другого. Фторопласты физиологически и биологически безвредны. 
В пищевой промышленности и бытовой технике фторопласты используются для изготовления облицовки валков для раскатки теста, антиадгезионных и антипригарных покрытий, для изготовления уплотнений молочных насосов и насосов для пищевых жидкостей. 
Применение изделий из фторопластов всегда эффективно, поскольку их использование повышает надежность, увеличивает срок службы конструкций и механизмов, облегчает ремонт и эксплуатацию, экономит цветные металлы. 
Из фторопластов получают плёнки, транспортёрные ленты, антифрикционные материалы для подшипников и сальников, работающих без смазки, волокна и ткани, лабораторную посуду, химически стойкие покрытия, металлопласты. Низкомолекулярный политрифторхлорэтилен используют как химически стойкую смазку.
Изделия из фторопластов применяют в авиации и ракетной технике, машиностроении, химической и атомной промышленности, в криогенной технике, пищевой промышленности и медицине.
Оборудование, оснащенное фторопластами, служит долго и приносит прибыль.

 

СПРАВКА

Химическая стойкость фторопластов различных марок в агрессивных средах

Среда

Концентра-ция, %

Темпера-тура, оС

Ф-4

Ф-4Д

Ф-4М

Ф-2МЖ

Ф-50

Кислоты неорганические

Азотная

Любая

20-150

С

С

С

 

 

До 10

25

 

 

 

С

С

20-40

25

 

 

 

С

С

50

25

 

 

 

С

С

90 и выше

25

 

 

 

С

С

Борная

Любая

Кипения

С

С

С

 

 

Бромистоводородная

40-50

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Кремнефтористоводородная

До 35

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Мышьяковая

 

25

С

С

С

 

 

Серная

Любая

20-150

С

С

С

 

 

До 10

25

 

 

 

С

С

20-60

25

 

 

 

С

С

70-90

25

 

 

 

С

С

Дымящая

25

 

 

 

С

С

Соляная

До 10

20

С

С

С

С

С

10-37

20

С

С

С

С

С

1-37

60

С

С

С

С

С

1-37

100

С

С

С

С

С

Фосфорная

До 10

 

С/С

С/С

С/С

 

 

20-50

 

С/С

С/С

С/С

 

 

85

20-130

 

 

 

С

 

80-95

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Фтористоводородная

До 50

 

С/С

С/С

С/С

 

 

60 и выше

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Хлорная

До 60

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Хлорноватая

 

25

С

С

С

 

 

Хлорноватистая

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Хлорсульфоновая

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Хромовая

До 10

 

С/С

С/С

С/С

 

 

50

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Цианистоводородная

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Кислоты органические

Бензойная

До 2,2

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Уксусная

До 20

 

С/С

С/С

С/С

 

 

20-80

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Ледяная

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Уксусный ангидрид

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Хлоруксусная

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Щавелевая

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Щелочи концентрированные

 

 

С/С

С/С

С/С

С/С

 

Прочие среды

Аммиак (газ)

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Вода

 

До 150

С

С

С

С

 

Водород

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Кислород

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Сероводород влажный

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Сероводород сухой

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Углерода оксид

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Фтор (сухой)

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Хлор влажный

 

 

С/С

С/С

С/С

С/С

 

Хлор сухой

 

 

С/С

С/С

С/С

С/С

 

Хлористый водород (сухой)

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Органические среды

Ацетон

 

20

С

С

С

С

С

Бензин

 

До 60

С

С

С

С

 

Бензол

 

20

С

С

С

С

С

Дихлорэтан

 

 

С/С

С/С

С/С

 

С

Керосин

 

 

С/С

С/С

С/С

С/С

 

Сероуглерод

 

До 25

С

С

С

 

 

Спирт метиловый

 

До 60

С

С

С

 

 

Спирт этиловый

 

До 70

С

С

С

С

С

Толуол

 

Кипения

С

С

С

 

 

Фенол

 

20

С

С

С

С

С

Хлороформ

 

 

С/С

С/С

С/С

 

 

Условные обозначения: С – стойкие; в числителе приведена стойкость при комнатной температуре, в знаменателе – стойкость при температуре 600С и выше вплоть до максимально возможных рабочих температур для данного материала.

plastopolimer.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *