Основные особенности листового фторопласта

Фторопласт – полимер на основе тетрафторэтилена. В США его фирменное название – тефлон, есть свои торговые марки в европейских странах и Японии. В России обычно речь идёт о фторопласте Ф4 (ГОСТ 10007-80), составляющем около 85% рынка, и модификациях на его основе, полученных добавлением в материал различных присадок. Изготавливают фторопласт, как правило, в виде прессованных пластин толщиной 0,8 – 80 мм и площадью от 200х200 до 1500х1500 мм, плёнок толщиной в сотые – десятые миллиметра, лент и жгутов.

Фторопласт листовой служит для футеровки различных ёмкостей и трубопроводов в химической, медицинской и пищевой отраслях и как заготовка при производстве множества видов изделий методами механической обработки в холодном виде на обычном оборудовании – точением, строганием, фрезерованием, штамповкой и др. Материал термопластичен.

Отличительные особенности материала

Фторопласт отличается от прочих полимеров рядом особых свойств. Прежде всего, он относится к трудногорючим веществам (по ГОСТ). Кроме того:

• очень устойчив к действию агрессивных агентов – кислот, щелочей, растворителей и т. д. – и радиации. Разрушается только при контакте с расплавами и аммиачными растворами щелочных металлов, свободным фтором и трифторидом хлора. По этому критерию он превосходит спецстали и эмалевые покрытия;
• может применяться в вакууме и при высоком давлении, в различных газовых (сухих и влажных, агрессивных, горячих…) и жидких средах;
• обладает хорошей плотностью, достаточно прочен;
• имеет небольшой удельный вес;
• химически и биологически инертен;
• устойчив к ультрафиолетовому излучению;
• термостоек;
• обладает чрезвычайно малым коэффициентом трения;
• отличается незначительным уровнем диэлектрических потерь и высоким – электрической прочности;
• практически не впитывает воду;
• благодаря низкой адгезии поверхность изделий может самоосвобождаться от загрязнений;
• долговечен, устойчив к старению (изделия могут служить до 20 лет).

Основные характеристики фторопласта

• плотность (для фторопласта-4 по ГОСТ) – не более 2180–2210 кг/м³;
• коэффициент трения по стали (Ф4, без антифрикционных присадок) – 0,04. В отдельных парах трения при соблюдении определённых условий – около 0,02;
• диапазон температур в пределах от -269 до 260 ºС;
• электрическая прочность – не ниже 50 кВ/мм;
• поглощение воды за сутки – 0,00%.

Вес листового фторопласта можно вычислить по его габаритам, для примера, пластина толщиной 10 мм площадью 500х500 имеет массу 5,9 кг, а 1 м² – 24 кг.

Композитные материалы на базе фторопласта-4

Для повышения тех или иных параметров материала разработаны различные модификации, получаемые добавлением к Ф4 порошкообразных, волокнистых или объёмных (армирующих) наполнителей. К первым относятся: металлические – медь, бронза, серебро, никель, свинец, олово, двусернистый молибден, алюминий; минеральные – кварц, керамика, слюда, порошок стекла, каолин; органические – сажа, коллоидный графит, уголь, коксовая мука. Ко вторым – рубленое стекловолокно, асбест, углеродное, базальтовое волокна и др. В качестве объёмных армирующих наполнителей применяют металлическую сетку и фольгу.

Армирование позволяет сделать прочность намного выше, повысить жёсткость материала, улучшить упругость и пластичность, снижает деформации нагруженных изделий. Возрастают стойкость к износам, размерная точность и температурная стабильность.

Добавки коксовой муки и двусернистого молибдена повышают прочность и антифрикционные особенности. Последние существенно возрастают при введении в состав коллоидного графита и кобальта синего – эти композиты прекрасно работают при недостаточной смазке и вовсе без смазки в различных средах.

Выпускаются также листы фторопласта, фольгированные медью, для печатных плат, в том числе для применения в высокочастотной технике.

Особые разновидности фторопласта

Среди прочих модификаций выделяется экспандированный фторопласт. В этом случае создаётся разнонаправленная волокнистая текстура самого материала. Это существенно улучшает его пластичность, невосприимчивость к высокому давлению. Использование его в парах трения и производстве уплотнительных элементов насосного и прочего оборудования позволяет получить экономию электроэнергии и рабочей жидкости, уменьшить частоту и объём ремонтных работ.

Экспандированный фтороропласт листовой особенно выгодно применять для уплотнения фланцев большой площади, так как он хорошо заполняет неровности сопрягаемых поверхностей.

Нужно выделить фторопласт-3 и фторопласт-30 – прозрачные модификации материала, известные также под торговыми марками Tecaflon PCTFE и Tecaflon EСTFE соответственно. Светопроницаемость фторопласта-30 несколько меньше, чем у Ф3. Прозрачный листовой фторопласт существенно дороже обычных марок, поэтому применение Ф3 оправдано там, где требуются специальные оптические свойства, стойкость к определённым реагентам и прочность – он превосходит фторопласты 4-й марки почти троекратно при различных видах нагрузки.

Области применения

Листовой фторопласт применяется при производстве:

• элементов футеровки;
• опор скольжения;
• уплотнительных изделий;
• комплектующих насосного оборудования;
• печатных плат и диэлектрических изделий;
• сильфонов;
• антикоррозионных изделий;
• лабораторного оборудования;
• эндопротезов суставов, кровеносных сосудов, сердца;

а также в пищевой промышленности и многих других отраслях, включая космическую и военную.

Техника безопасности

Фторопласты при нагреве свыше 260 ºС выделяют токсичные (например, СО) и взрывоопасные газы. Кроме того, вдыхание мелких частиц материала также опасно.

Поэтому помещения, где происходит обработка материала, рабочие места и нагревательные приборы с температурой выше указанной должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией.

Возгорания фторопласта не происходит до температуры 520 ºС. Средства тушения определены ГОСТ 10007-80.

Задумали использовать фторопласт в хозяйстве? Тогда изучите нашу подробную статью о технических характеристиках этого материала - http://moypolikarbonat.ru/tehnicheskie-harakteristiki-ftoroplasta-razbiraem-vse-osobennosti/ , вы узнаете о возможностях данного материала.

Если вы хотите сделать необычный потолок, то читайте наши советы о том, как сделать полимерный потолок, наши рекомендации помогут вам.