A PTFE fajlagos tömege – típusai és jellemzőik
A fluorpolimert, amelyet a fogyasztók inkább „Teflon” néven ismernek, az amerikai Kinetic Chemicals vállalat fedezte fel 1938-ban. Roy Plunkett vegyész véletlenül fedezte fel a gázhalmazállapotú tetrafluor-etilént. Amikor a gázt nyomás alatt palackba töltötték, a polimerizáció során egyedülálló tulajdonságú fehér por keletkezett.
A PTFE jellemzői és felhasználási területe
Fő rendeltetését egyedülálló dielektromos képessége határozta meg. Ugyanakkor olyan további jellemzői, mint:
-
nagy sűrűség és méretstabilitás,
-
széles elviselhető hőmérséklet-tartomány,
-
alakíthatóság,
-
szilárdság,
-
nedvességállóság,
-
kis felületi tapadás (öntisztulási lehetőség),
-
ultraibolya és ionizáló sugárzással szembeni ellenállás,
-
kopás- és dörzsállóság,
-
biológiai semlegesség,
-
egyszerű megmunkálhatóság
az anyag legkülönbözőbb területeken való alkalmazását tették lehetővé. Széles körben használják a háztartásban, az élelmiszeriparban, az autógyártásban, az orvoslásban és más termelési ágazatokban. PTFE-ből számos körülöttünk lévő tárgy készül, többek között:
-
vezetékszigetelés, tömlők, csövek, különféle tartályok, damilok,
-
nem szőtt, nem éghető anyagok, műszaki szövetek, védőfóliák,
-
hőálló membránok, csapágyak, autóalkatrészek elemei,
-
szivattyú- és keverőállomások alkatrészei, szelepek, vízvezeték-alkatrészek,
-
kábelrendszerek és kondenzátorok gyártásában,
-
nagy nyomású csővezetékek vegyileg aktív közegekhez és egyéb termékek.
Megengedett üzemeltetési körülmények között a PTFE vegyileg stabil, és rendeltetésszerű használatra általában biztonságosnak tekinthető. Fontos azonban, hogy az adott típus üzemi hőmérsékletét ne lépjék túl. Negatív tulajdonságai:
-
drága berendezés szükséges a formák összeolvasztásához,
-
az anyag megmunkálásakor erős elszívásra van szükség,
-
a felső határhőmérséklet túllépése után a polimer veszélyessé válik az emberi egészségre.
A PTFE típusai
A lánc monomerjeinek száma és a molekulák mérete szerint ennek a polimernek több minőségét különböztetik meg. A PTFE fajlagos tömege, vagyis sűrűsége típustól függően 1700–2240 kg/m³. A következő típusokat különböztetik meg:
-
F4 – maximális sűrűségű, kis porozitású, hidrofób anyag, +260 °C-ig hőálló.
-
F3 – vegyileg és hővel szemben kevésbé ellenálló, az F4-nél azonban sűrűbb; megolvad, ami kényelmesebb öntést és préselést tesz lehetővé, jól tapad a fémekhez, ezért gyakran korróziógátló bevonatként használják.
-
F2 – kopásálló, nem tartalmaz lágyítót, erős, agresszív közegekben, valamint csövek és tartályok gyártásához használják.
-
F40 – erős, ellenáll a forrásban lévő savaknak és egyes oldószereknek, nem ég, nem engedi át az UV- és ionizáló sugárzást.
| Tulajdonságok | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Fajlagos tömeg (kg/m³) | 1780 | 2090–2160 | 2150–2240 | 1700 | |
| Szakítószilárdság, MPa | Húzás | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Nyomás | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Hajlítás | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Hőmérséklet, °C | Olvadás | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Üvegesedés | –30…–20 | 50 | 127 | –90 | |
| Bomlás | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Üzemeltetés | –45…+150 | –195…+190 | –260…+260 | –200…+200 | |
| Fajlagos ellenállás (ohm*m) | 1010–1013 | 1015–1017 | 1017–1018 | 1016 | |
A fluorpolimerek formája igen változatos lehet. Készülhetnek belőlük korongok, táblák, lemezek, fóliák, rudak, granulátumok és porok.
A legelterjedtebbek:
-
PTFE lemez. Egy 1000 mm × 1000 mm méretű, 1 mm vastag lemez tömege 2,5 kg.
-
A PTFE rúd kényelmes félkész termék különféle alkatrészek gyártásához. A PTFE hozzávetőleges tömege egy 1000 mm hosszú és 10 mm átmérőjű rúd esetén 0,18 kg.
Gyakori kérdések
Mennyit nyom 1 m³ PTFE?
Típustól függően 1 m³ fluorpolimer tömege körülbelül 1700–2240 kg. Az F4/PTFE esetében gyakran mintegy 2150–2240 kg/m³ tartománnyal számolnak.
Miért nehezebb a PTFE sok más műanyagnál?
A PTFE kémiai összetétele és polimerszerkezete miatt nagy sűrűségű. Ezért nehezebb a polietilénnél, a polipropilénnél és sok más műanyagnál.
Melegíthető a PTFE az üzemi hőmérséklete fölé?
Nem. Túlmelegítéskor a PTFE veszélyes termékek felszabadulása mellett bomolhat, ezért be kell tartani az adott típus üzemi hőmérséklet-tartományát.