Měrná hmotnost fluoroplastu. Druhy fluoroplastu a jejich vlastnosti
Fluoroplast, spotřebitelům známější pod názvem „teflon“, objevila americká společnost Kinetic Chemicals již v roce 1938. Plynný tetrafluorethylen náhodně objevil chemik Roy Plunkett. Když byl plyn pod tlakem napuštěn do lahve, vznikl při polymeraci bílý prášek s jedinečnými vlastnostmi.
Vlastnosti a oblast použití fluoroplastu
Jeho hlavní určení vycházelo z jedinečných dielektrických schopností. Další vlastnosti, jako jsou:
-
vysoká hustota a rozměrová stálost,
-
široký rozsah snášených teplot,
-
tažnost,
-
pevnost,
-
odolnost proti vlhkosti,
-
nízká přilnavost povrchu (schopnost samočištění),
-
odolnost vůči ultrafialovému a ionizujícímu záření,
-
odolnost proti opotřebení a abrazivnímu působení,
-
biologická inertnost,
-
snadné zpracování
umožnily použití materiálu v nejrůznějších oblastech. Běžně se používá v domácnosti, potravinářství, automobilovém průmyslu, zdravotnictví a dalších výrobních odvětvích. Z fluoroplastu se vyrábí mnoho předmětů kolem nás. Patří mezi ně:
-
izolace vodičů, hadice, trubky, různé nádoby, vlasce,
-
netkané nehořlavé materiály, technické tkaniny, ochranné fólie,
-
tepelně odolné membrány, ložiska, součásti automobilových dílů,
-
součásti čerpacích a míchacích stanic, ventily, vodovodní prvky,
-
výroba kabelových instalací a kondenzátorů,
-
vysokotlaká potrubí pro chemicky aktivní prostředí a další výrobky.
Za přípustných provozních podmínek je fluoroplast chemicky stabilní a obvykle se považuje za bezpečný pro běžné použití. Je však důležité nepřekračovat pracovní teploty konkrétní značky. Mezi negativní vlastnosti patří:
-
nutnost používat drahé zařízení pro spékání forem,
-
potřeba výkonného odsávání při zpracování materiálu,
-
po překročení mezních vysokých teplot se polymer stává nebezpečným pro lidské zdraví.
Druhy fluoroplastu
Podle počtu monomerů v řetězci a velikosti molekul se rozlišuje několik značek tohoto polymeru. Měrná hmotnost (hustota) fluoroplastu činí podle druhu 1700 až 2240 kg/m³. Rozlišují se tyto druhy:
-
F4 – nejhutnější, málo porézní, hydrofobní materiál odolný teplotám do +260 °C.
-
F3 – méně chemicky a tepelně odolný, avšak hutnější než F4; taví se, což usnadňuje použití při odlévání a lisování, má dobrou přilnavost ke kovům a často se používá jako antikorozní povlak.
-
F2 – odolný proti otěru, neobsahuje změkčovadla, je pevný a používá se pro agresivní prostředí a výrobu potrubí a nádob.
-
F40 – pevný, odolný vůči vroucím kyselinám a některým rozpouštědlům, nehoří a nepropouští UV ani ionizující záření.
| Vlastnosti | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Měrná hmotnost (kg/m³) | 1780 | 2090–2160 | 2150–2240 | 1700 | |
| Napětí při porušení, MPa | Tah | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Tlak | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Ohyb | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Teplota, °C | Tání | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Skelný přechod | –30…–20 | 50 | 127 | –90 | |
| Rozklad | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Provoz | –45…+150 | –195…+190 | –260…+260 | –200…+200 | |
| Měrný odpor (Ω*m) | 1010–1013 | 1015–1017 | 1017–1018 | 1016 | |
Formy fluoroplastů mohou být velmi různorodé. Patří mezi ně kruhy, desky, listy, fólie, tyče, granule a prášky.
Nejrozšířenější jsou:
-
Deskový fluoroplast. Hmotnost listu 1000 mm × 1000 mm o tloušťce 1 mm činí 2,5 kg.
-
Fluoroplastové tyče jsou vhodným polotovarem pro výrobu různých dílů. Orientační hmotnost fluoroplastu (tyč dlouhá 1000 mm o průměru 10 mm) činí 0,18 kg.
Časté otázky
Kolik váží 1 m³ fluoroplastu?
Podle značky váží 1 m³ fluoroplastu přibližně 1700-2240 kg. Pro F4/PTFE se často používá rozmezí asi 2150-2240 kg/m³.
Proč je fluoroplast těžší než mnoho plastů?
Fluoroplast má kvůli chemickému složení a struktuře polymeru vysokou hustotu. Je proto těžší než polyetylen, polypropylen a mnoho dalších plastů.
Lze fluoroplast zahřívat nad pracovní teplotu?
Ne. Při přehřátí se fluoroplast může rozkládat za uvolňování nebezpečných produktů, proto je nutné dodržovat pracovní teplotní rozsah konkrétní značky.