PTFE densitet, typer och egenskaper
Fluorplast, främst känt som PTFE eller Teflon, upptäcktes 1938 när Roy Plunkett fann att tetrafluoreten hade polymeriserats till ett vitt pulver.
Egenskaper och användningsområden
Utöver de dielektriska egenskaperna kännetecknas materialet av:
- hög densitet och god dimensionsstabilitet;
- ett brett användbart temperaturområde;
- plasticitet;
- hållfasthet;
- fuktbeständighet;
- låg ytenergi och liten vidhäftning, vilket kan ge en självrengörande effekt;
- beständighet mot UV-strålning och joniserande strålning;
- motståndskraft mot slitage och nötning;
- bioinerthet;
- god bearbetbarhet.
Fluorplaster används inom bland annat följande produkter och system:
- kabelisolering, slangar, rör, olika behållare och linor;
- obundna flamskyddade material, tekniska vävar och skyddsfilmer;
- värmetåliga membran, lager och fordonsdelar;
- delar till pump- och blandarstationer, ventiler och VVS-komponenter;
- kabelanläggningar och kondensatorer;
- högtrycksledningar för kemiskt aggressiva medier och andra produkter.
Begränsningarna omfattar:
- behov av kostsam utrustning för sintring och formning;
- krav på kraftig utsugning vid bearbetning;
- hälsofarliga sönderdelningsprodukter om den högsta tillåtna temperaturen överskrids.
PTFE har mycket låg friktionskoefficient och ytenergi, vilket minskar vidhäftning men också gör limning svår utan särskild ytbehandling. Materialet kryper under långvarig last och har relativt stor värmeutvidgning. Lager, tätningar och packningar måste därför dimensioneras för tryck, temperatur, spalt och driftstid, inte bara kemisk beständighet.
Typer
- F4/PTFE är tät, lågporös, hydrofob och klarar upp till +260 °C.
- F3 är mindre kemi- och värmetålig men smältbearbetningsbar, fäster bättre vid metall och används som korrosionsskikt.
- F2 är slitstark, mjukgörarfri och används i rör och kärl för aggressiva medier.
- F40 är stark, syra- och lösningsmedelsbeständig och skyddar mot UV och strålning.
| Egenskap | F2 | F3 | F4 | F40 | |
| Densitet kg/m³ | 1 780 | 2 090–2 160 | 2 150–2 240 | 1 700 | |
| Brottspänning, MPa | Drag | 44–45 | 35–43 | 16–35 | 27–50 |
| Tryck | – | 55–60 | 10–12 | 50 | |
| Böjning | – | 60–80 | 14–18 | 34 | |
| Temperatur, °C | Smältning | 150–175 | 210–215 | 270–327 | 265–275 |
| Glasövergång | −30…−20 | 50 | 127 | −90 | |
| Sönderdelning | 400 | 320 | 425 | 400 | |
| Driftområde | −45…+150 | −195…+190 | −260…+260 | −200…+200 | |
| Volymresistivitet, Ω·m | 10¹⁰–10¹³ | 10¹⁵–10¹⁷ | 10¹⁷–10¹⁸ | 10¹⁶ | |
Fluorplaster levereras som plattor, ark, film, stänger, rör, granulat och pulver. De vanligaste halvfabrikaten är:
- fluorplast i skivform; en massiv F4-skiva 1 000 × 1 000 × 1 mm väger teoretiskt omkring 2,15–2,24 kg vid tabellens densitet, medan verkliga produktuppgifter kan ange ett avrundat värde;
- fluorplast i stångform, som är ett praktiskt halvfabrikat för olika detaljer; en stång med 10 mm diameter och 1 000 mm längd väger ungefär 0,17 kg.
Vid viktberäkning multipliceras detaljens volym med densiteten för rätt kvalitet. Fylld PTFE med glas, kol, brons eller andra tillsatser kan ha annan densitet och helt andra mekaniska egenskaper. Använd därför materialcertifikat för lagerlast, transport och precisionsdetaljer.
Vanliga frågor
Hur mycket väger 1 m³ fluorplast?
Beroende på kvalitet cirka 1 700–2 240 kg. För F4/PTFE används ofta 2 150–2 240 kg/m³.
Varför är PTFE tyngre än många plaster?
Den kemiska sammansättningen och polymerstrukturen ger hög densitet jämfört med polyeten och polypropen.
Kan PTFE överhettas?
Nej. Över arbetsområdet kan farliga sönderdelningsprodukter bildas.