Фторопласт: применение, свойства, производство

Материалы группы фторопластов 

Химическая промышленность поставляет четыре разновидности материалов этой группы с общим названием «фторопласт». Цифра в маркировке от 1 до 4 указывает, сколько в мономере атомов фтора. От количества атомов зависят свойства и область применения. Чем больше цифра в маркировке, тем ниже пластичность материала, но выше плотность и сопротивляемость химической агрессии.  

В большинстве промышленных и народнохозяйственных сфер в востребован фторопласт Ф-4 - политетрафторэтилен (ПТФЭ). 

При нагревании фторопласт-4 становится высокоэластичным, а не вязко-текучим, что повлияло на способ изготовления и область использования пластика. В ходе синтеза этого полимера получают рыхлый порошкообразный материал со склонностью соединяться в комки при низких температурах. Затем спекают изделия и заготовки в электропечах, разогревая исходный материал до 360-380º С. 

Преимущества и недостатки ПТФЭ

Достоинства фторопласта-4, которые обусловили активность применения материала в производстве:

• максимальная химическая инертность, превышающая платину и золото;

• устойчивость к агрессивным средам, обычным растворителями, концентрированным кислотам и царской водке;  

• невозгораемость, сопротивляемость горению;

• термостойкость, возможность эксплуатации в диапазоне от -269º до +275º C;

• низкое водопоглощение, обоснованное самой высокой среди пластиков плотностью, которая варьирует от 2100 до 2300 кг/м³. 

• высокая устойчивость к истиранию.

Изделиям из фторопласта-4 могут нанести вред только расплавы щелочных металлов и трифторид хлор. Для обработки заготовок подходит сверление, фрезерование, точение.  

К недостаткам относят сложность переработки и низкие адгезионные качества, осложняющие склеивание, свариваемость. С целью повышения технологичности был создан фторопласт-4Д – модификация, из которой делают детали для малогабаритного оборудования. 

Сферы применения фторопласта-4 

ПТФЭ применяют в изготовлении пленочных полотнищ, деталей, работающих при нестандартно высоких или низких температурах. Он востребован в медицине, в авиакосмической отрасли, машиностроении, пищевой промышленности. Из полимера производят волокна для систем, фильтрующих агрессивные вещества. Высокие диэлектрические и антифрикционные параметры обосновали применение в качестве изоляторов в радарных установках, высокочастотном электрическом оборудовании, в производстве кабельной продукции.

Варианты поставок ПТФЭ 

Ф-4 производят в формате стержней, дисков, листов, пластин, предназначенных для дальнейшей механической обработки с целью изготовления функциональной продукции.  

Максимальным спросом пользуются: 

• Стержни. В производстве стержневых заготовок применяют технологии вертикального и горизонтального компрессионного прессования, а также методом экструзии. Качественные показатели продукции, предназначенной для последующего изготовления антифрикционных, электроизоляционных, химически стойких деталей и конструкционных элементов регламентируют документы ТУ 6-05-1999-85 и ГОСТ 10007-80. Диаметр полимерных прутков варьирует в диапазоне 10-300 мм, длина – от 400 до 1000 мм. 

• Листы. В изготовлении листового фторопласта-4 используют 3 различные технологии. Материал для создания футеровочных и изоляционных слоев производят по ТУ 95 2467-93, выпускают 2 варианта: прессованный (П), строганный (С). Фторопластовые листы для изготовления диафрагм и изоляционных прокладок с высокой сопротивляемостью агрессивным средам, антифрикционных и электроизоляционных уплотнителей, химически стойких деталей производят по ТУ 84-522-75 холоднотянутым методом с последующей закалкой или без нее. Толщина листов варьирует в интервале 1-60 мм, длина – от 250 до 1500 мм.   

По параметрам сортности листовая и стержневая продукция подразделяется на изделия первого и высшего сорта.