Spezifisches Gewicht von Fluorkunststoff. Arten und Eigenschaften
Fluorkunststoff, den Verbraucher meist unter dem Namen Teflon kennen, wurde 1938 von der amerikanischen Firma Kinetic Chemicals entdeckt. Tetrafluorethylen wurde in gasfoermigem Zustand zufaellig vom Chemiker Roy Plunkett entdeckt. Als das Gas unter Druck in eine Flasche gefuellt wurde, bildete sich bei der Polymerisation ein weisses Pulver mit einzigartigen Eigenschaften.
Eigenschaften und Einsatzbereich von Fluorkunststoff
Sein Hauptzweck ergab sich aus der einzigartigen dielektrischen Faehigkeit. Weitere Eigenschaften wie:
- geringes spezifisches Gewicht von Fluorkunststoff;
- grosser Bereich tolerierter Temperaturen;
- Plastizitaet;
- Festigkeit;
- Feuchtigkeitsbestaendigkeit;
- geringe Oberflaechenhaftung, also die Moeglichkeit zur Selbstreinigung;
- Bestaendigkeit gegen ultraviolette und ionisierende Strahlung;
- Verschleiss- und Abriebbestaendigkeit;
- Bioinertheit;
- einfache Bearbeitung
ermoeglichten den Einsatz des Materials in sehr unterschiedlichen Bereichen. Es wird im Alltag, in der Lebensmittelindustrie, im Fahrzeugbau, in der Medizin und in anderen Produktionsbereichen verwendet. Aus Fluorkunststoff werden viele Gegenstaende hergestellt, die uns umgeben. Dazu gehoeren:
- Drahtisolierungen, Schlaeuche, Rohre, verschiedene Behaelter und Angelschnuere;
- nicht gewebte nicht brennbare Materialien, technische Gewebe und Schutzfolien;
- hitzebestaendige Membranen, Lager und Elemente von Fahrzeugteilen;
- Teile von Pump- und Mischstationen, Ventile und Wasserleitungskomponenten;
- Bauteile fuer Kabelanlagen und Kondensatoren;
- Hochdruckleitungen fuer chemisch aktive Medien und andere Produkte.
Unter zulässigen Betriebsbedingungen ist Fluorkunststoff chemisch stabil und gilt bei bestimmungsgemäßem Gebrauch in der Regel als sicher. Der Arbeits-Temperaturbereich der jeweiligen Sorte darf jedoch nicht überschritten werden. Als negative Eigenschaften kann man nennen:
- die Notwendigkeit teurer Ausruestung zum Verschmelzen von Formen;
- den Bedarf an starker Absaugung bei der Bearbeitung des Materials;
- die Gefahr fuer die menschliche Gesundheit, wenn extrem hohe Grenztemperaturen ueberschritten werden.
Arten von Fluorkunststoff
Man unterscheidet mehrere Marken dieses Polymers, je nach Anzahl der Monomere in der Kette und Molekuelgroesse. Das spezifische Gewicht beziehungsweise die Dichte von Fluorkunststoff liegt je nach Art bei 1700 bis 2240 kg/m³. Es gibt folgende Arten:
- F4 ist ein besonders dichter, wenig poroeser und hydrophober Werkstoff, der Temperaturen bis +260 °C standhaelt.
- F3 ist chemisch und thermisch weniger bestaendig, aber dichter als F4. Es schmilzt, was die Verwendung beim Giessen und Pressen erleichtert, hat eine gute Haftung an Metallen und wird haeufig als Korrosionsschutzbeschichtung eingesetzt.
- F2 ist abriebfest, enthaelt keine Weichmacher, ist fest und wird fuer aggressive Medien sowie fuer die Herstellung von Rohren und Behaeltern verwendet.
- F40 ist fest, bestaendig gegen kochende Saeuren und einige Loesemittel, brennt nicht und laesst UV-Strahlung sowie Strahlung nicht durch.
| Eigenschaften | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Spezifisches Gewicht (kg/m³) | 1780 | 2090-2160 | 2150-2240 | 1700 | |
| Bruchspannung, MPa | Zug | 44-45 | 35-43 | 16-35 | 27-50 |
| Druck | - | 55-60 | 10-12 | 50 | |
| Biegung | - | 60-80 | 14-18 | 34 | |
| Temperatur, °C | Schmelzen | 150-175 | 210-215 | 270-327 | 265-275 |
| Glasuebergang | -30...-20 | 50 | 127 | -90 | |
| Zersetzung | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Betrieb | -45...+150 | -195...+190 | -260...+260 | -200...+200 | |
| Spezifischer Widerstand (Ohm*m) | 1010-1013 | 1015-1017 | 1017-1018 | 1016 | |
Die Formen von Fluorkunststoffen koennen sehr unterschiedlich sein. Dazu gehoeren Ronden, Platten, Bleche, Folien, Staebe, Granulat und Pulver.
Am weitesten verbreitet sind:
- Fluorkunststoff als Platte. Das Gewicht einer Platte mit der Groesse 1000 mm x 1000 mm und einer Dicke von 1 mm betraegt 2,5 kg.
- Fluorkunststoff in Staeben ist als Halbzeug fuer die Herstellung verschiedener Teile bequem. Das ungefaehre Gewicht eines Fluorkunststoffstabs mit 1000 mm Laenge und 10 mm Durchmesser betraegt 0,18 kg.
Häufige Fragen
Wie viel wiegt 1 m³ Fluorkunststoff?
Je nach Sorte wiegt 1 m³ Fluorkunststoff etwa 1700-2240 kg. Für F4/PTFE werden oft etwa 2150-2240 kg/m³ verwendet.
Warum ist PTFE schwerer als viele Kunststoffe?
PTFE hat wegen Zusammensetzung und Polymerstruktur eine hohe Dichte und ist schwerer als Polyethylen, Polypropylen und viele andere Kunststoffe.
Darf PTFE über die Arbeitstemperatur erhitzt werden?
Nein. Bei Überhitzung kann es sich zersetzen und gefährliche Produkte freisetzen, daher muss der Temperaturbereich der Sorte eingehalten werden.