PTFE-muovin ominaispaino: tyypit ja ominaisuudet
Fluorimuovi (kuluttajille tutumpi kauppanimellä ”teflon”) löydettiin amerikkalaisessa Kinetic Chemicals -yhtiössä jo vuonna 1938. Kemisti Roy Plunkett havaitsi kaasumaisen tetrafluorieteenin sattumalta. Kun kaasu oli paineistettu pulloon, polymeroitumisessa muodostui ainutlaatuisten ominaisuuksien omaavaa valkoista jauhetta.
PTFE-muovin ominaisuudet ja käyttöalue
Sen tärkeimmän käyttötarkoituksen määritteli ainutlaatuinen sähköneristyskyky. Samalla seuraavat lisäominaisuudet:
-
suuri tiheys ja mittapysyvyys,
-
laaja käyttölämpötila-alue,
-
muovattavuus,
-
lujuus,
-
kosteudenkestävyys,
-
pinnan alhainen tarttuvuus eli itsepuhdistuvuus,
-
ultravioletti- ja ionisoivan säteilyn kestävyys,
-
kulumis- ja hankauskestävyys,
-
bioinerttiys,
-
työstön helppous
mahdollistivat materiaalin käytön hyvin erilaisilla aloilla. Sitä käytetään laajalti kotitalouksissa, elintarviketeollisuudessa, autoteollisuudessa, lääketieteessä ja muilla tuotannonaloilla. Fluorimuovista valmistetaan lukuisia ympärillämme olevia tuotteita, kuten:
-
johtimien eristeitä, letkuja, putkia, erilaisia säiliöitä ja siimoja,
-
palamattomia kuitukankaita, teknisiä kankaita ja suojakalvoja,
-
lämmönkestäviä kalvoja, laakereita ja ajoneuvojen osia,
-
pumppu- ja sekoitusasemien osia, venttiilejä ja vesijohtokomponentteja,
-
kaapelilaitteistojen ja kondensaattorien osia,
-
korkeapaineputkistoja kemiallisesti aktiivisille aineille sekä muita tuotteita.
Sallituissa käyttöolosuhteissa fluorimuovi on kemiallisesti vakaa, ja sitä pidetään tavallisesti turvallisena normaaliin käyttöön. Kyseisen laadun käyttölämpötiloja ei kuitenkaan saa ylittää. Haittapuolina voidaan pitää:
-
kalliiden laitteiden tarvetta muottien sintrauksessa,
-
tehokkaan kohdepoiston tarvetta materiaalia työstettäessä,
-
sitä, että rajalämpötilan ylittämisen jälkeen polymeeri muuttuu ihmisen terveydelle vaaralliseksi.
Fluorimuovien tyypit
Polymeeristä erotetaan useita laatuja ketjun monomeerien määrän ja molekyylikoon mukaan. Fluorimuovin ominaispaino eli tiheys on tyypistä riippuen 1700–2240 kg/m³. Fluorimuovityyppejä ovat:
-
F4 – mahdollisimman tiheä, vähähuokoinen ja hydrofobinen materiaali, joka kestää jopa +260 °C:n lämpötiloja.
-
F3 – kemiallisesti ja termisesti F4:ää heikommin kestävä mutta sitä tiheämpi; sulaa, mikä helpottaa käyttöä valussa ja puristuksessa, tarttuu hyvin metalleihin ja sitä käytetään usein korroosiosuojapinnoitteena.
-
F2 – kestää hankausta, ei sisällä pehmittimiä, on lujaa ja sitä käytetään aggressiivisissa ympäristöissä sekä putkien ja säiliöiden valmistuksessa.
-
F40 – on lujaa, kestää kiehuvia happoja ja eräitä liuottimia, ei pala eikä läpäise UV- tai ionisoivaa säteilyä.
| Ominaisuudet | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Ominaispaino (kg/m³) | 1780 | 2090–2160 | 2150–2240 | 1700 | |
| Murtolujuus, MPa | Veto | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Puristus | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Taivutus | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Lämpötila, °C | Sulaminen | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Lasittuminen | –30…–20 | 50 | 127 | –90 | |
| Hajoaminen | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Käyttö | –45…+150 | –195…+190 | –260…+260 | –200…+200 | |
| Ominaisresistiivisyys (Ω*m) | 1010–1013 | 1015–1017 | 1017–1018 | 1016 | |
Fluorimuoveja on saatavana hyvin monissa muodoissa, kuten kiekkoina, levyinä, arkkeina, kalvoina, tankoina, rakeina ja jauheina.
Yleisimmät muodot:
-
Fluorimuovilevy. Kooltaan 1000 mm × 1000 mm ja paksuudeltaan 1 mm olevan levyn paino on 2,5 kg.
-
Fluorimuovitanko on kätevä puolivalmiste erilaisten osien valmistukseen. Fluorimuovin ohjeellinen paino 1000 mm:n pituiselle ja halkaisijaltaan 10 mm:n tangolle on 0,18 kg.
Usein kysytyt kysymykset
Kuinka paljon 1 m³ PTFE-muovia painaa?
Laadusta riippuen 1 m³ fluorimuovia painaa noin 1700–2240 kg. F4/PTFE-laadulle käytetään usein noin 2150–2240 kg/m³:n vaihteluväliä.
Miksi PTFE on monia muoveja painavampaa?
PTFE:n suuri tiheys johtuu polymeerin kemiallisesta koostumuksesta ja rakenteesta. Siksi se on polyeteeniä, polypropeenia ja monia muita muoveja painavampaa.
Voiko PTFE-muovia kuumentaa käyttölämpötilan yläpuolelle?
Ei. Ylikuumentuessaan PTFE voi hajota ja vapauttaa vaarallisia tuotteita, joten kyseisen laadun käyttölämpötila-aluetta on noudatettava.