Trọng lượng riêng của nhựa fluoro: các loại và đặc tính

Nhựa fluoro, quen thuộc hơn với người tiêu dùng qua tên gọi “Teflon”, được công ty Kinetic Chemicals của Mỹ phát hiện từ năm 1938. Nhà hóa học Roy Plunkett đã tình cờ phát hiện tetrafluoroethylene ở trạng thái khí. Khi khí được nạp vào bình dưới áp suất, quá trình trùng hợp tạo ra một loại bột trắng có những tính chất đặc biệt.

Đặc tính và phạm vi sử dụng của nhựa fluoro

Mục đích sử dụng ban đầu của vật liệu được quyết định bởi đặc tính điện môi nổi bật. Đồng thời, các đặc tính bổ sung như:

• khối lượng riêng cao và kích thước ổn định,

• chịu được dải nhiệt độ rộng,

• tính dẻo,

• độ bền,

• khả năng chịu ẩm,

• độ bám dính bề mặt thấp, tạo khả năng tự làm sạch,

• chịu bức xạ tử ngoại và bức xạ ion hóa,

• chống mài mòn và tác động của hạt mài,

• tính trơ sinh học,

• dễ gia công

đã giúp vật liệu được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực. Nhựa fluoro được sử dụng phổ biến trong gia đình, công nghiệp thực phẩm, chế tạo ô tô, y tế và các ngành sản xuất khác. Nhiều vật dụng quanh ta được làm từ nhựa fluoro, gồm:

• lớp cách điện dây dẫn, ống mềm, đường ống, nhiều loại bình chứa và dây câu,

• vật liệu không dệt không cháy, vải kỹ thuật và màng bảo vệ,

• màng chịu nhiệt, ổ trượt và các chi tiết ô tô,

• chi tiết trạm bơm và trạm trộn, van cùng linh kiện cấp nước,

• các bộ phận trong thiết bị cáp và tụ điện,

• đường ống áp suất cao cho môi trường hoạt tính hóa học và nhiều sản phẩm khác.

Trong điều kiện sử dụng cho phép, nhựa fluoro ổn định về hóa học và thường được xem là an toàn khi vận hành đúng quy định. Tuy nhiên, không được vượt quá nhiệt độ làm việc của từng mác. Những nhược điểm của vật liệu gồm:

• cần thiết bị đắt tiền để nung kết các sản phẩm tạo hình,

• cần hệ thống hút mạnh khi gia công vật liệu,

• khi vượt quá giới hạn nhiệt độ cao, polymer trở nên nguy hiểm đối với sức khỏe con người.

Các loại nhựa fluoro

Có nhiều mác polymer khác nhau tùy theo số monomer trong chuỗi và kích thước phân tử. Trọng lượng riêng hay khối lượng riêng của nhựa fluoro nằm trong khoảng 1700–2240 kg/m³ tùy loại. Các loại chính gồm:

• F4 – vật liệu có độ đặc chắc cao nhất, ít lỗ rỗng, kỵ nước và chịu được nhiệt độ đến +260 °C.

• F3 – độ bền hóa học và chịu nhiệt thấp hơn nhưng đặc chắc hơn F4; vật liệu nóng chảy nên thuận tiện hơn khi đúc và ép, bám dính tốt với kim loại và thường được dùng làm lớp phủ chống ăn mòn.

• F2 – chống mài mòn, không chứa chất hóa dẻo, bền chắc, dùng trong môi trường khắc nghiệt và để sản xuất ống cùng bình chứa.

• F40 – bền chắc, chịu được axit sôi và một số dung môi, không cháy, không cho tia tử ngoại và bức xạ xuyên qua.

Nhựa fluoro có thể được sản xuất dưới rất nhiều hình dạng, gồm đĩa tròn, tấm, lá, màng, thanh, hạt và bột.

Những dạng phổ biến nhất:

• Nhựa fluoro dạng tấm. Một tấm kích thước 1000 mm × 1000 mm, dày 1 mm, nặng 2,5 kg.

• Nhựa fluoro dạng thanh là bán thành phẩm thuận tiện để chế tạo nhiều chi tiết. Khối lượng tham khảo của một thanh nhựa fluoro dài 1000 mm, đường kính 10 mm, là 0,18 kg.