PTFE's densitet, typer og egenskaber
Fluorplast, som forbrugere især kender under navnet teflon, blev opdaget af det amerikanske firma Kinetic Chemicals i 1938. Kemikeren Roy Plunkett opdagede stoffet ved et tilfælde i en beholder med tetrafluorethylen under tryk. Under polymeriseringen var gassen blevet omdannet til et hvidt pulver med særlige egenskaber.
Fluorplasts egenskaber og anvendelse
Materialets oprindelige anvendelse var især knyttet til de gode dielektriske egenskaber. Samtidig har følgende egenskaber gjort det anvendeligt på mange områder:
- høj densitet og dimensionsstabilitet,
- et bredt tilladt temperaturområde,
- formbarhed,
- styrke,
- fugtbestandighed,
- lav overfladeadhæsion og mulighed for selvrensende virkninger,
- bestandighed over for ultraviolet og ioniserende stråling,
- slid- og abrasionsbestandighed,
- biologisk inerthed,
- forholdsvis enkel bearbejdning.
Fluorplast anvendes i husholdning, fødevareindustri, bilproduktion, medicin og mange andre brancher. Materialet bruges blandt andet til:
- ledningsisolering, slanger, rør, beholdere og fiskeline,
- ubrændbare nonwovenmaterialer, tekniske tekstiler og beskyttelsesfolier,
- varmebestandige membraner, lejer og bilkomponenter,
- komponenter til pumpe- og blandestationer, ventiler og vandinstallationer,
- kabelsystemer og kondensatorer,
- højtryksrør til kemisk aktive medier og andre produkter.
Under tilladte driftsforhold er fluorplast kemisk stabil og betragtes normalt som sikker ved korrekt brug. Arbejdstemperaturen for den konkrete kvalitet må dog ikke overskrides. Ulemperne omfatter:
- behovet for dyrt udstyr ved formgivning og sintring,
- krav om effektiv udsugning under bearbejdning,
- risiko for sundhedsskadelige nedbrydningsprodukter ved temperaturer over den øvre grænse.
Typer af fluorplast
Polymeren findes i flere kvaliteter afhængigt af kædens monomerer og molekylernes størrelse. Densiteten ligger mellem 1.700 og 2.240 kg/m³. Der skelnes blandt andet mellem:
- F4, PTFE: meget tæt, næsten uden porer, hydrofob og temperaturbestandig op til +260 °C.
- F3: mindre kemisk og termisk bestandig, men tættere end F4. Den kan smelte og er derfor lettere at støbe og presse, har god vedhæftning til metaller og bruges ofte som korrosionsbeskyttende belægning.
- F2: slidbestandig, uden blødgørere og stærk. Den bruges i aggressive miljøer samt til rør og beholdere.
- F40: stærk, bestandig over for kogende syrer og visse opløsningsmidler, understøtter ikke brand og beskytter mod UV- og anden stråling.
| Egenskab | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Densitet (kg/m³) | 1.780 | 2.090-2.160 | 2.150-2.240 | 1.700 | |
| Brudspænding (MPa) | Træk | 44-45 | 35-43 | 16-35 | 27-50 |
| Tryk | - | 55-60 | 10-12 | 50 | |
| Bøjning | - | 60-80 | 14-18 | 34 | |
| Temperatur (°C) | Smeltning | 150-175 | 210-215 | 270-327 | 265-275 |
| Glasovergang | -30 til -20 | 50 | 127 | -90 | |
| Nedbrydning | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Drift | -45 til +150 | -195 til +190 | -260 til +260 | -200 til +200 | |
| Specifik modstand (Ω·m) | 10¹⁰-10¹³ | 10¹⁵-10¹⁷ | 10¹⁷-10¹⁸ | 10¹⁶ | |
Fluorplast fremstilles i mange former, blandt andet skiver, plader, ark, folier, stænger, granulat og pulver.
De mest udbredte er:
- Fluorplast i ark. Et ark på 1.000×1.000 mm og 1 mm tykkelse vejer omkring 2,5 kg.
- Stangmateriale, der bruges som halvfabrikata til forskellige komponenter. En stang på 1.000 mm med en diameter på 10 mm vejer vejledende 0,18 kg.
Ofte stillede spørgsmål
Hvor meget vejer 1 m³ fluorplast?
Afhængigt af kvaliteten vejer 1 m³ fluorplast cirka 1.700-2.240 kg. For F4 eller PTFE anvendes ofte intervallet 2.150-2.240 kg/m³.
Hvorfor er fluorplast tungere end mange andre plasttyper?
Fluorplast har en høj densitet på grund af polymerens kemiske sammensætning og struktur. Den er derfor tungere end polyethylen, polypropylen og mange andre plastmaterialer.
Må fluorplast opvarmes over arbejdstemperaturen?
Nej. Ved overophedning kan fluorplast nedbrydes og afgive farlige produkter. Arbejdstemperaturen for den konkrete kvalitet skal derfor overholdes.