Удельный вес фторопласта. Виды фторопласта, их характеристики
Фторопласт (больше он знаком потребителю под названием «тефлон») был открыт американской компанией Kinetic Chemicals еще в 1938 году. Тетрафторэтилен в газообразном состоянии случайно обнаружил химик Рой Планкетт. Когда газ был закачан в баллон под давлением, в процессе полимеризации образовался порошок белого цвета, обладающий уникальными свойствами.
Характеристики и область использования фторопласта
Основное его предназначение определялось уникальной диэлектрической способностью. В тоже время дополнительные характеристики, такие как:
-
высокая плотность и стабильность размеров,
-
большой диапазон переносимых температур,
-
пластичность,
-
прочность,
-
влагостойкость,
-
низкая адгезия поверхности (возможность самоочищения),
-
устойчивость к ультрафиолетовому и ионизирующему излучению,
-
стойкость к износу и абразивному воздействию,
-
биоинертность,
-
простота обработки
обусловили возможность применения материала в самых различных сферах. Повсеместно используется в быту, пищевой промышленности, автомобилестроении, медицине и других сферах производства. Из фторопласта производят предметы во множестве нас окружающие. Среди них:
-
изоляция проводов, шланги, трубы, различные емкости, лески,
-
нетканые негорючие материалы, технические ткани, защитные пленки,
-
теплостойкие мембраны, подшипники, элементы автодеталей,
-
детали насосных и миксерных станций, клапаны, водопроводные компоненты
-
при производстве кабельных установок, конденсаторов,
-
трубопроводы повышенного давления для химически активных сред и другие изделия.
При допустимых условиях эксплуатации фторопласт химически стабилен и обычно считается безопасным для штатного применения. Однако важно не превышать рабочие температуры конкретной марки. Негативными качествами можно назвать:
-
необходимость использования дорогостоящего оборудования для сплавки форм,
-
потребность в сильной вытяжке при обработке материала,
-
после превышения гранично высоких температур полимер становится опасным для здоровья человека.
Виды фторопласта
Различают несколько марок данного полимера в зависимости от числа мономеров цепи и размера молекул. Удельный вес (плотность) фторопласта от 1700 до 2240 кг/м³ в зависимости от вида. Различают такие виды фторопласта:
-
Ф4 – максимально плотный, малопористый, гидрофобный материал, устойчив к температурам до +260 °C.
-
Ф3 – менее химически и термически стойкий, однако более плотный чем Ф4, плавиться , что позволяет более комфортно использовать его в процессе литья и прессования, имеет хорошую адгезию с металлами, часто применяется в качестве антикоррозионного покрытия.
-
Ф2 – устойчив к истиранию, не содержит пластификаторов, прочный, используется для агрессивных сред и производства труб и емкостей.
-
Ф40 – прочен, устойчив к кипящим кислотам и некоторым растворителям, не горит, не пропускает УФ-излучение, радиацию.
| Свойства | Ф2 | Ф3 | Ф4 | Ф40 | |
| Удельный вес (кг/м³) | 1780 | 2090–2160 | 2150–2240 | 1700 | |
| Разрушающее напряжение, МПа | Растяжение | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Сжатие | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Изгиб | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Температура, °C | Плавление | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Стеклование | –30…–20 | 50 | 127 | –90 | |
| Разложение | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Эксплуатация | –45…+150 | –195…+190 | –260…+260 | –200…+200 | |
| Удельное сопротивление (Ом*м) | 1010–1013 | 1015–1017 | 1017–1018 | 1016 | |
Формы фторопластов могут быть самыми разнообразными. Среди них круги, пластины, листы, пленки, стержни, гранулы, порошки.
Наиболее широко распространенные:
-
Листовой фторопласт. Вес листа размером 1000 мм Х 1000 мм толщиной 1 мм составляет 2,5 кг.
-
Фторопласт в стержнях удобен в качестве полуфабриката для изготовления разных деталей. Ориентировочный вес фторопласта (стержень длиной 1000 мм и диаметром 10 мм) – 0,18 кг.
Частые вопросы
Сколько весит 1 м³ фторопласта?
В зависимости от марки 1 м³ фторопласта весит примерно 1700-2240 кг. Для Ф4/ПТФЭ часто используют диапазон около 2150-2240 кг/м³.
Почему фторопласт тяжелее многих пластиков?
У фторопласта высокая плотность из-за химического состава и структуры полимера. Поэтому он тяжелее полиэтилена, полипропилена и многих других пластмасс.
Можно ли нагревать фторопласт выше рабочей температуры?
Нет. При перегреве фторопласт может разлагаться с выделением опасных продуктов, поэтому нужно соблюдать рабочий температурный диапазон конкретной марки.