Fluoroplasti tihedus, liigid ja omadused
Fluoroplasti, mida tuntakse rohkem tefloni nime all, avastas USA ettevõte Kinetic Chemicals 1938. aastal. Gaasilise tetrafluoroetüleeni leidis juhuslikult keemik Roy Plunkett. Kui gaas oli rõhu all ballooni pumbatud, tekkis polümeriseerumisel ainulaadsete omadustega valge pulber.
Fluoroplasti omadused ja kasutusala
Materjali algne põhiotstarve tulenes ainulaadsetest dielektrilistest omadustest. Kasutamist paljudes valdkondades võimaldasid lisaks:
- suur tihedus ja mõõtmete stabiilsus,
- lai talutav temperatuurivahemik,
- plastsus,
- tugevus,
- niiskuskindlus,
- pinna väike adhesioon ehk isepuhastuvus,
- vastupidavus ultraviolett- ja ioniseerivale kiirgusele,
- kulumis- ning hõõrdekindlus,
- bioinertsus,
- lihtne töötlemine.
Seda kasutatakse laialdaselt olmes, toiduainetööstuses, autonduses, meditsiinis ja mujal. Fluoroplastist valmistatakse:
- juhtmeisolatsiooni, voolikuid, torusid, mahuteid ja õngenööri,
- lausmaterjale, tehnilisi kangaid ja kaitsekilesid,
- kuumakindlaid membraane, laagreid ja autodetaile,
- pumba- ja segamisjaamade osi, ventiile ning veevärgidetaile,
- kaablipaigaldiste ja kondensaatorite osi,
- kõrgsurvetorustikke keemiliselt aktiivsetele keskkondadele ja muid tooteid.
Lubatud tingimustes on fluoroplast keemiliselt stabiilne ja tavakasutuses üldiselt ohutu. Konkreetse margi töötemperatuuri ei tohi siiski ületada. Puudused:
- vormide paakamiseks on vaja kallist seadmestikku,
- töötlemisel on vaja tugevat väljatõmmet,
- piirtemperatuuri ületamisel muutub polümeer tervisele ohtlikuks.
Fluoroplasti liigid
Polümeeri marke eristatakse ahela monomeeride arvu ja molekulide suuruse järgi. Fluoroplasti tihedus on liigist olenevalt 1700–2240 kg/m³. Peamised liigid:
- F4 – kõige tihedam, väikese poorsusega hüdrofoobne materjal, talub kuni +260 °C.
- F3 – keemiliselt ja termiliselt vähem vastupidav, kuid F4-st tihedam; sulab, mistõttu on mugavam valada ja pressida, nakkub hästi metallidega ning seda kasutatakse korrosioonivastase kattena.
- F2 – kulumiskindel, plastifikaatoriteta ja tugev; kasutatakse agressiivses keskkonnas ning torude ja mahutite tootmisel.
- F40 – tugev, talub keevaid happeid ja teatavaid lahusteid, ei põle ega lase läbi UV- ega radioaktiivset kiirgust.
| Omadus | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Tihedus (kg/m³) | 1780 | 2090–2160 | 2150–2240 | 1700 | |
| Purunemispinge (MPa) | Tõmme | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Surve | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Paindumine | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Temperatuur (°C) | Sulamine | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Klaasistumine | –30…–20 | 50 | 127 | –90 | |
| Lagunemine | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Kasutamine | –45…+150 | –195…+190 | –260…+260 | –200…+200 | |
| Eritakistus (Ω·m) | 1010–1013 | 1015–1017 | 1017–1018 | 1016 | |
Fluoroplasti vormid võivad olla väga erinevad: kettad, plaadid, lehed, kiled, vardad, graanulid ja pulbrid.
Kõige levinumad:
- Lehtfluoroplast. 1000 × 1000 mm ja 1 mm paksuse lehe mass on 2,5 kg.
- Fluoroplastvarras on mugav pooltoode mitmesuguste detailide jaoks. 1000 mm pikkuse ja 10 mm läbimõõduga varda ligikaudne mass on 0,18 kg.
Korduma kippuvad küsimused
Kui palju kaalub 1 m³ fluoroplasti?
Margist olenevalt kaalub 1 m³ umbes 1700–2240 kg. F4/PTFE puhul kasutatakse sageli vahemikku 2150–2240 kg/m³.
Miks on fluoroplast paljudest plastidest raskem?
Fluoroplasti suur tihedus tuleneb polümeeri keemilisest koostisest ja struktuurist. Seetõttu on see polüetüleenist, polüpropüleenist ja paljudest teistest plastidest raskem.
Kas fluoroplasti võib kuumutada üle töötemperatuuri?
Ei. Ülekuumenemisel võib fluoroplast laguneda ja eraldada ohtlikke saadusi, mistõttu tuleb järgida konkreetse margi töötemperatuuri vahemikku.