Merná hmotnosť fluoroplastu: druhy a ich vlastnosti
Fluoroplast, ktorý spotrebitelia poznajú skôr pod názvom „teflón“, objavila americká spoločnosť Kinetic Chemicals už v roku 1938. Chemik Roy Plunkett náhodou objavil tetrafluóretylén v plynnom stave. Keď bol plyn natlačený do tlakovej fľaše, pri polymerizácii vznikol biely prášok s jedinečnými vlastnosťami.
Vlastnosti a oblasť použitia fluoroplastu
Jeho hlavné určenie vychádzalo z jedinečných dielektrických schopností. Ďalšie vlastnosti, ako sú:
-
vysoká hustota a rozmerová stálosť,
-
široký rozsah znesiteľných teplôt,
-
tvárnosť,
-
pevnosť,
-
odolnosť proti vlhkosti,
-
nízka priľnavosť povrchu (samočistiaca schopnosť),
-
odolnosť proti ultrafialovému a ionizujúcemu žiareniu,
-
odolnosť proti opotrebovaniu a abrazívnemu pôsobeniu,
-
biologická inertnosť,
-
jednoduché opracovanie
umožnili používať materiál v najrozličnejších oblastiach. Vo veľkom sa používa v domácnosti, potravinárstve, automobilovom priemysle, medicíne a ďalších výrobných odvetviach. Z fluoroplastu sa vyrába množstvo predmetov, ktoré nás obklopujú. Patria medzi ne:
-
izolácie vodičov, hadice, rúry, rozličné nádoby, vlasce,
-
netkané nehorľavé materiály, technické textílie, ochranné fólie,
-
tepelne odolné membrány, ložiská, časti automobilových dielov,
-
diely čerpacích a miešacích staníc, ventily, vodovodné súčasti,
-
prvky pri výrobe káblových zariadení a kondenzátorov,
-
vysokotlakové potrubia pre chemicky aktívne prostredie a ďalšie výrobky.
Pri prípustných prevádzkových podmienkach je fluoroplast chemicky stabilný a zvyčajne sa považuje za bezpečný na bežné použitie. Je však dôležité neprekračovať pracovné teploty konkrétnej značky. Medzi negatívne vlastnosti patria:
-
potreba drahého zariadenia na spekanie vo formách,
-
potreba účinného odsávania pri spracovaní materiálu,
-
po prekročení hraničných vysokých teplôt sa polymér stáva nebezpečným pre ľudské zdravie.
Druhy fluoroplastu
Podľa počtu monomérov v reťazci a veľkosti molekúl sa rozlišuje niekoľko značiek tohto polyméru. Merná hmotnosť (hustota) fluoroplastu je podľa druhu od 1700 do 2240 kg/m³. Rozlišujú sa tieto druhy:
-
F4 – najhutnejší, málo pórovitý, hydrofóbny materiál, odolný proti teplotám do +260 °C.
-
F3 – chemicky a tepelne menej odolný, ale hustejší než F4; taví sa, čo uľahčuje jeho použitie pri odlievaní a lisovaní, dobre priľne ku kovom a často sa používa ako antikorózny povlak.
-
F2 – odolný proti oderu, bez zmäkčovadiel, pevný, používa sa v agresívnom prostredí a na výrobu rúr a nádob.
-
F40 – pevný, odolný proti vriacim kyselinám a niektorým rozpúšťadlám, nehorí a neprepúšťa UV ani ionizujúce žiarenie.
| Vlastnosti | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Merná hmotnosť (kg/m³) | 1780 | 2090–2160 | 2150–2240 | 1700 | |
| Napätie pri porušení, MPa | Ťah | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Tlak | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Ohyb | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Teplota, °C | Topenie | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Sklený prechod | –30…–20 | 50 | 127 | –90 | |
| Rozklad | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Prevádzka | –45…+150 | –195…+190 | –260…+260 | –200…+200 | |
| Merný odpor (Ω*m) | 1010–1013 | 1015–1017 | 1017–1018 | 1016 | |
Fluoroplasty môžu mať najrozličnejšie formy. Patria medzi ne kruhy, dosky, listy, fólie, tyče, granuly a prášky.
Najrozšírenejšie sú:
-
Doskový fluoroplast. Hmotnosť listu s rozmermi 1000 mm × 1000 mm a hrúbkou 1 mm je 2,5 kg.
-
Fluoroplastové tyče sú vhodným polotovarom na výrobu rôznych dielov. Orientačná hmotnosť fluoroplastu (tyč s dĺžkou 1000 mm a priemerom 10 mm) je 0,18 kg.
Časté otázky
Koľko váži 1 m³ fluoroplastu?
Podľa značky váži 1 m³ fluoroplastu približne 1700-2240 kg. Pri F4/PTFE sa často používa rozsah približne 2150-2240 kg/m³.
Prečo je fluoroplast ťažší než mnohé plasty?
Fluoroplast má pre chemické zloženie a štruktúru polyméru vysokú hustotu. Je preto ťažší než polyetylén, polypropylén a mnohé ďalšie plasty.
Možno fluoroplast zahrievať nad pracovnú teplotu?
Nie. Pri prehriatí sa môže fluoroplast rozkladať a uvoľňovať nebezpečné produkty, preto treba dodržiavať pracovný teplotný rozsah konkrétnej značky.