Что такое фторопласт где он применяется

Что такое фторопласт где он применяетсяФторопласт – это фторсодержащий синтетический полимер белого цвета, который обладает уникальными свойствами и применяется во многих отраслях промышленности. Другие названия фторопласта – тефлон, политетрафторэтилен, PTFE, фторопласт-4, фторополимер. Самое первое название материала, «тефлон», зарегистрировано в качестве торговой марки крупнейшего американского концерна Дюпон (Du Pont). В странах бывшего Советского Союза этот материал традиционно именуется фторопластом, а иногда – фторопластом-4.

Немного истории

Первооткрывателем тефлона является американский ученый Рой Планкетт, который в 1938 году, будучи сотрудником фирмы Kinetic Chemicals, стал свидетелем полимеризации газообразного тетрафторэтилена и превращения его в твердое вещество, напоминающее парафин. Полученный материал проявил удивительные по тем временам свойства, поэтому сразу же был зарегистрирован в качестве разработки фирмы Kinetic Chemicals, которая в 1949 году вошла в состав корпорации Дюпон.

В Советский Союз тефлон впервые попал в годы второй мировой войны. Тефлоновое кольцо входило в конструкцию системы поворота башни у танков американского производства, которые поступали в СССР по ленд-лизу. Советских конструкторов впечатлило то, что для поворота башни у иностранного танка вместо смазки использовалась фторопластовая прокладка. После ознакомления с техническими характеристиками материала было принято решение о налаживании собственного производства. Долгое время применение фторопласта в промышленности, как и технология его производства в Советском Союзе были засекречены.

Что такое фторопласт где он применяется

Технические характеристики фторопласта

Популярность фторопласта связана с тем, что он обладает рядом физических и химических свойств, а также технических показателей, которые превышают аналогичные показатели других материалов:

  • высокие диэлектрические характеристики и стойкость к электрической дуге;
  • высокая прочность электрическая;
  • стойкость к воздействию химических веществ;
  • низкие показатели водопоглощения;
  • небольшой коэффициент трения;
  • малый уровень адгезии;
  • биологическая инертность;
  • способность сохранять свои свойства в температурном диапазоне.

Области, в которых применяется фторопласт

Сегодня тефлон используется практически во всех сферах хозяйственной деятельности. Его активно используют в медицине, фармацевтике, энергетике и строительстве, конструкциях автомобилей и самолетов. Распространено применение фторопласта в пищевой промышленности. Из него изготавливают наполнители для высокотемпературных мембранных фильтров, термостойкие прокладки различных видов, ответственные элементы запорной и регулирующей арматуры, клапанов и насосного оборудования в химической отрасли.

Что такое фторопласт где он применяется

Машины и механизмы

В производстве транспортных средств, машин, механизмов, в станкостроении и авиационной промышленности используются конструкционные свойства тефлона. В узлах, подвергающихся воздействию больших нагрузок, используются скользящие элементы и подшипники, состоящие из металлического основания, покрытого тефлоном.

Во время работы механизма фторопласт оставляет тонкую пленку на поверхности, с которой соприкасается, благодаря чему удается значительно снизить коэффициент трения.

По этой же причине мелкодисперсный фторопласт иногда вводят в состав смазочных материалов. Тонкий слой тефлонового покрытия, образующийся на трущихся поверхностях элементов в процессе эксплуатации, позволяет механизму некоторое время продолжать работать, если смазка по какой-то причине перестала поступать в систему. Кроме этого, тефлоновые сальники и уплотнительные элементы являются обязательной составляющей трубопроводов и гидравлических систем высокого давления в конструкциях большинства машин.

Что такое фторопласт где он применяется

Медицина и фармацевтика

Фторопласт имеет хорошую совместимость с человеческим телом, поэтому его успешно применяют для изготовления протезов в хирургии, кардиологии и стоматологии. Из фторопласта изготавливают искусственные заменители сосудов кровеносной системы и сердечных клапанов. Сейчас тефлон заменил титан, использование которого для изготовления протезов ранее накладывало ряд ограничений на жизнедеятельность человека.

Пищевая отрасль

Заслуживает внимания также применение фторопласта в пищевой промышленности. Он используется в качестве внутреннего покрытия трубопроводов и сальникового уплотнения насосов, перекачивающих различные сырьевые жидкости, такие как подсолнечное масло, лецитин, жировые и молочные массы.

Антипригарные покрытия емкостей для термической обработки пищевых продуктов также изготавливают из тефлона.

Большую популярность получила посуда Тефаль с антипригарной поверхностью.

Химия

В химическом производстве широко распространено применение фторопласта для изготовления деталей запорно-регулирующей арматуры и уплотнительных элементов сосудов и трубопроводов, транспортирующих жидкие растворы с высокой степенью химической агрессии. Благодаря своей способности противостоять воздействию химически активных веществ, материал используется в реакторах колонного типа, экстракторах и различных емкостях в качестве футеровки поверхностей, контактирующих с агрессивной средой.

Что такое фторопласт где он применяется

Электротехника и электроника

В электротехнике, приборостроении и электронике фторопласт применяют как диэлектрик. Тефлоновая пленка – важная составляющая современной высококачественной кабельной продукции. Изоляционные фторопластовые материалы используют для производства катушек, конденсаторов и плат. Фторопластовая изоляция способна противостоять воздействию высокотемпературных агрессивных сред.

Что такое фторопласт где он применяется

Строительство

Фторопластовые пластины – важнейшие детали конструкций скользящих опор ответственных сооружений, таких как мосты, галереи, эстакады, путепроводы и другие пролетные строения. В регионах с высоким уровнем сейсмической активности тефлоновые прокладки используются в местах опирания балок перекрытия на колонны, а также в узлах установки колонн на фундаменты для того, чтобы обеспечить возможность свободного перемещения элементов строительных конструкций каркаса здания.

Производство одежды и специальных видов ткани

Тончайшая пленка, которая образуется в процессе деформации тефлонового сырья, служит покрытием для специальных видов ткани.

Такая ткань применяется для пошива высокотехнологичной одежды с водоотталкивающими и ветрозащитными свойствами.

При этом пористый материал не задерживает естественные испарения человеческого тела. Большая часть современной одежды для спорта и активного отдыха имеет тонкое тефлоновое покрытие.

Как видим, за относительно короткий промежуток времени тефлон смог заменить довольно широкий спектр материалов, которые традиционно применялись в различных сферах хозяйственной деятельности. Применение фторопласта в промышленности – это хороший пример того, что успешное внедрение в жизнь новых технологий позволяет существенно повысить качество принимаемых технических решений.

Что такое фторопласт где он применяется

Предлагаем ознакомиться со статьей об еще одном полимере, который широко применяется в различных сферах жизнедеятельности человека.

Полимерами фторпроизводных этилена являются фторопласты, в которых в отличие от этилена водород замещен фтором или фтором и хлором. Прочные химические связи галогенов с углеродом обусловили самую высокую из всех термопластов термо- и химическую стойкость фторопластов. Химическая промышленность выпускает четыре вида фторопластов (Фторопласт-!. фторопласт-2, фторопласт-3 и фторопласт-4), отличающиеся составом исходного мономера. При этом цифра, стоящая в названии фторопласта (1, 2, 3 и 4), указывает на количество атомов фтора в исходном мономере. Чем больше число атомов мономера, тем выше термическая и химическая стойкость фторопласта.

Наибольшее распространение получили политетрафторэтилен (С2F4)п и политрифторхлорэтилен (С2F3С1)п.

Политетрафторэтилен, или фторопласт-4, получают эмульсионным способом в автоклавах полимеризацией мономера с четырьмя атомами фтора согласно реакции

Полученный продукт представляет собой рыхлый белый волокнистый порошок; при нагревании не плавится, как другие термопластичные материалы, а только размягчается, поэтому не перерабатывается в изделия обычными методами. Изделия из фторопласта-4 получают спеканием в электропечах при температуре 3б0—380°С специальных таблеток, спрессованных из рыхлого порошка на холоде. Фторопласт-4 водостоек, не горит и не растворяется в обычных растворителях. Химическая стойкость фторопласта-4 превосходит стойкость всех других синтетических материалов и сплавов и даже благородных металлов — золота и платины. На него не действуют разбавленные и концентрированные кислоты, включая царскую водку, даже при высоких температурах. Применяется фторопласт-4 для изготовления деталей и изделий, работающих в агрессивных средах и при высоких температурах: уплотнительные прокладки, манжеты и сальники, вентили, сосуды и трубы; футерованные плитки, пленки, пористые и другие изделия для химической, фармацевтической, пищевой промышленности, холодильной техники, защитного покрытия металлов и т’д. Как прекрасный диэлектрик фторопласт-4 широко применяется в высокочастотных электрических установках, в радарных, электроизмерительных и электронных установках, для изоляции кабелей, проводов и т.д. Невысокий коэффициент трения определяет использование его для изготовления вкладышей подшипников, в том числе работающих без смазки, изделий для медицинской техники и др. Из фторопляста-4 получают волокно, ткань из которого обладает удовлетворительной прочностью, высокой химическои стойкостью и применяется для фильтрования активных коррозионных жидкостей.

Читать также:  Схема подключения электромотора через конденсатор

Недостатками фторопласта-4 являются трудность переработки в изделия, плохая свариваемость и склеиваемость, сравнительно высокая стоимость и недостаточная твердость и жесткость, ограничивающие его применение в качестве конструкционных материалов. Разновидностью фторопласта-4 является фторопласт-4Д, который близок к нему по свойствам, но отличается более высокой технологичностью. Из фторопласта-4Д получают компактные изделия, листы, ленты, пленку и волокна для работы в условиях повышенных температур, агрессивных химических сред и электрического тока.

Политрифторхлорэтилен, или фторопласт-3, получают полимеризацией мономера с тремя атомами фтора согласно реакции:

Фторопласт-3 является плавким материалом и перерабатывается в изделия всеми известными для термопластов способами. По термостойкости он несколько уступает фторопласту-4, однако обладает повышенной твердостью и прочностью. Химическая стойкость Фторопласта-3 также высока, но несколько ниже, чем у фторопласта-4. Фторопласт-3 стоек к действию минеральных кислот, царской водки, щелочей, окислителей, перекисей и органических растворителей, однако растворяется в ксилоле и бензоле; не обладает антифрик­ционными свойствами и как диэлектрик уступает фторопласту-4. Из фторопласта-3 изготавливают детали и изделия сложной конфигурации для механизмов, рабо- тающих в агрессивных средах (насосов, вентилей, счетчиков, специальнчых приборов), а такжетрубы, шланги, пленки, тканевые материалы и т.д. Как диэлектрик он используется для изоляции кабелей и проводов, работающих при повышенных температурах и высокой влажности. Из фторопласта-3 получают защитные покрытия на металлах, работающих в агрессивных средах. Разновидностью фторопласта-3 является фторопласт-ЗМ, отличающийся повышенной термостойкостью и эластичностью.

Фторопласт-2 (С2Н2F2)п менее стоек в агрессивных средах по сравнению с фторопластом-3, ниже температурный интервал его применения, выше прочность и твердость, фторопласт- 1 (С2Н3F)п близок по свойствам к фторопласту- 2 и выпускается в виде пленки, срок службы которой в 3 — 4 раза выше, чем других пластмасс. Применяется как электроизоляционный и упаковочный материа.

4.6. Полиамиды. Сырьё для производства, свойства, виды, применение

Полиамидами называются высокомолекулярные соединения, содержащие в своей цепи амидные группы —СОNН—. Промышленными методами синтеза полиа­мидов являются полимеризация лактамов аминокислот и поликонденсация диаминов с дикарбоновыми кислотами или их производными. Наиболее распространенными полиамидными смолами являются капрон, получаемый из капролактама, найлон (анид), синтезируемый из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты, энант и пе- ларгон, являющиеся поликонденсатами аминоэнантовой и аминопеларгоновой кислот. Используемые для производства полиамидов сырьевые материалы представляют собой легко растворимые кристаллические вещества, получаемые в основном из бензола и его соединений. Химическое строение полиамидов характеризуется цифровыми обозначениями. Если полиамид получен полиме­ризацией из одного мономера, то при его маркировке после слова «полиамид» ставится одна цифра, соответствующая числу атомов углерода в мономере. Так, капрон (поликапроамид), получаемый полимеризацией капролактама, называется полиамидом 6. В случаях, когда полиамид получен поликонденсацией диаминов с дикарбоновыми кислотами или их производными, число цифр в марке характеризует количество исходных ком­понентов, из которых синтезирован полиамид. При этом цифры до запятой показывают число атомов углерода в диаминах, а после запятой — в дикарбоновых кислотах (например, найлон, полученный из гексаметилендиамина и адипиновой кислоты — полигексаметиленадинамид, называется полиамидом 6,6 и т.д.). Основные направления использования полиамидов — производство синтетических волокон и пластмасс. Полиамиды — наиболее прочные, жесткие и вязкие термопласты, хорошо сопротивляются абразивному износу, обладают высокой химической стойкостью. В паре с металлами они имеют низкие коэффициенты трения и не схватываются с ними. В вязкотекучем состоянии полиамиды легко перерабатываются в различные изделия, волокно, пленку и другие известными способами: отливкой в формы, литьем под давлением, центробежным литьем и прессованием, продавливанием через фильеры, на шнек машинах. Для использования в машиностроении промышленность выпускает шесть типов полиамидных смол: капрон, найлон, смолы № 54, № 68, АК-7 и П-6. Однако наибольшее применение получил капрон.

При изготовлении крупных изделий широко используют капролон — продукт полимеризации расплава капролактама с инициатором и активатором непосредственно в форме. В машиностроении полиамиды находят широкое применение в качестве конструкционного материала, вытесняя цветные металлы, чугун и сталь, в малонагруженных деталях, подверженных абразивному износу и действию агрессивных сред (вкладыши подшипников скольжения, зубчатые колеса, втулки, шайбы, детали насосов и муфт сцепления, а также нефтеперерабатывающего оборудования; трущиеся детали, работающие без смазки; гребные винты и др.). Полиамиды используют для изготовления пропиточных материалов, клеев и покрытий, наносимых на металлические поверхности в виде растворов или оплавленных частиц и придающих им антифрикционные свойства, повышающих химическую стойкость и износостойкость. Недостаток покрытий — их набухание и отслаивание при работе во влажной среде.

Полиамиды выпускаются как простые пластмассы и как сложные с наполнителями или пластификаторами, улучшающими их основные свойства.

Наиболее благоприятное влияние на физико-механические свойства полиамидов в качестве наполнителя оказывает стеклянное волокно. Чистые полиамиды используются для изготовления деталей, подверженных ударным воздействиям, а полиамиды со стеклянным волокном — для изготовления износостойких и теплостойких деталей (комплектующие детали автомобилей и тракторов, радио- и электротехнические детали с повышенной теплостойкостью и др.). Полиамидные волокна применяются в производстве трикотажа, искусственных мехов, ковров, щеток, изоляции проводов, автомобильных шин, канатов, транспортерных лент и т. п. По механической прочности, относительному удлинению и эластичности полиамидные волокна превосходят другие виды химических и натуральных волокон, но во влажном состоянии их прочность несколько снижается. Высокими механическими свойствами обладают волокна энант и пеларгон. По стойкости к многократным деформациям, истиранию, термостабильности, свето- и химической стойкости эти виды волокон значительно превосходят капроновое волокно.

Недостатками полиамидов являются низкая твердость и теплопроводность, значительное водопоглогцение, высокий коэффициент теплового расширения, старение на свету, слабые диэлектрические свойства и др. Физико-химические свойства полиамидов могут быть улучшены, а объемы использования увеличены благодаря введению в них таких наполнителей, как дисульфид молибдена, графит, тальк и т. п. В то же время выпуск полиамидов в общем объеме производства и потребления пластмасс составляет всего лишь около 1%, что в значительной мере объясняется их высокой стоимостью.

4.7. Полиметилметакрилат, полиформальдегид и пентапласт. Сырьё для производства, свойства, применение

Полиметилметакрилат представляет собой прозрачную бесцветную смолу, получаемую полимеризацией метилметакрилата — метилового эфира метакриловой кислоты. Наибольшее распространение получил блочный метод полимеризации метилметакрилата для получения листового материала, широко используемого под названием «органическое стекло» (плексиглас). Органические стекла обладают высокой прозрачностью и диэлектрическими свойствами, легкостью, механической прочностью и применяются для остекления самолетов и автомобилей, изготовления оптических стекол, стоп-сигналов, подфарников, шкал, светильников, часовых стекол, автомобильных фар, предохранительных щитков на машинах и станках. Органические стекла пропускают около 75% ультрафиолетовых лучей (обычное силикатное стекло — менее 1%), что позволяет использовать их для оснащения больничных помещений в оздоровительных целях, так как ульт­рафиолетовые лучи убивают болезнетворных микробов. Они исключительно стойки против атмосферного старения, могут окрашиваться, что придает изделиям кра­сивый внешний вид. Как диэлектрик органическое стекло используется для получения изделий, сочетающих электрическую стойкость с химической стойкостью и износостойкостью. В машиностроении органическое стекло применяется в качестве конструкционного материала. Оно выпускается прозрачным и непрозрачным, бесцветным и крашеным.

Читать также:  Вентилятор для котлов отопления улитка

Полиметилметакрилат обладает высокой маслостойкостью, водостойкостью, бензостойкостью, устойчив к действию растворов кислот, щелочей и различных солей. В химическом машиностроении из органического стекла изготавливают бачки, сосуды, кислотоупорные трубы и другие изделия. В электротехнике полиметилметакрилаты используются в качестве дугогасящих материалов при электрической сварке, так как при разложении в дуге выделяют большое количество газов. Органическое стекло широко используется для производства изделий народного потребления. Недостатками органического стекла являются низкая твердость, тепло- и износостойкость, склонность к помутнению, а также растрескиванию под действием различных факторов. Основными методами переработки органического стекла в изделия являются штамповка, прессовка, вакуум-формование, сварка отдельных деталей, а также другие способы обработки, характерные для термопластов.

Полиформальдегид (—СН2—О—) — продукт полимеризации формальдегида — представляет собой белый непрозрачный материал с высокими механиче­скими и диэлектрическими свойствами, относительной тепло- и химической стойкостью, жесткостью и ударо­прочностью. Обладает низким коэффициентом трения. Плотность полиформальдегида 1,4 г/см 3 , прочность при растяжении (при 20°С) 70 МПа и относительное удлинение при разрыве 16—75%. Применяется в машиностроении для изготовления втулок, подшипников, шестерен, труб, листов и других изделий, которые успешно заменяют детали из цветных металлов и их сплавов. Полиформальдегид перерабатывается в изделия экструзией, литьем под давлением и другими методами, характерными для термопластов.

Пентапласт — твердый полимер, получаемый из пентаэритрита, обладает абсолютной водо-, тепло- и высокой химической стойкостью. Плотность пентапласта 1,4 г/см 3 , прочность при растяжении (при 20°С) 42 МПа и относительное удлинение при разрыве 35%. Из него изготавливают детали химического и холодильного оборудования, работающие длительное время при повы­шенных или пониженных температурах в агрессивных средах. Пентапласт перерабатывают всеми методами, характерными для переработки термопластов.

5. Виды реактопластов. Их назначение, товарные свойства и принципы маркировки

Наиболее распространенными видами реактопластов являются фенопласты, получаемые на основе фенолоформальдегидных смол, и аминопласты, вырабатываемые из мочевино- и меламиноформальдегид- ных смол. К термореактивным пластмассам относятся также матёриалы на основе полиэфирных, эпоксидных, кремнийорганических и других смол, получаемые исключительно реакцией поликонденсации.

Термореактивные пластмассы при нагревании не расплавляются, а разрушаются и обугливаются, необратимо теряя способность к повторному формованию. Однако реактопласты по сравнению с термопластами обладают повышенной теплостойкостью и более высокими механическими свойствами, что объясняется образованием в них при тепловой обработке сетчатой структуры макромолекул с высокой плотностью поперечных связей. Недостатком термореактивных полимеров является возникновение при затвердевании значительных усадок, структурной неоднородности и внутренних напряжений, приводящих к растрескиванию и деформации получаемых изделий.

Наименьшей усадкой обладают эпоксидные полимеры (0,5—2%), наибольшей — полиэфиры (около 10%). Поэтому при формовании термореактивных смол в их состав вводят специальные наполнители, снижающие усадку и растрескивание, а также себестоимость получаемых изделий. Многие термореактивные полимеры при отверждении выделяют низкомолекулярные вещества, образующие в пластмассах поры. Для устранения этого недостатка и получения плотной структуры материала подготавливаемые смеси подвергают горячему прессованию, при котором происходит связывание наполнителя и полимера и образование монолитного изделия. При последующем нагреве изделия из реактопластов не размягчаются.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Фторопласт – это такой изготовленный промышленно материал, который содержит фтор. Классические представители этой группы соединений – тефлон и ПТФЕ. Высоко ценится фторопласт за свои физические, химические особенности. Фторопласт – это светлое бежевое вещество, по цвету близкое к белому. Довольно широко используется материал в повседневности, в бытовой сфере. В то же время фторопласт – это незаменимое соединение для промышленности. Процесс производства предполагает использование мономеров, поляризуемых применением специализированного оборудования.

Что такое фторопласт где он применяется

Откуда взялось?

Фторопласт – это соединение, которое впервые удалось изготовить в далеком 1938 году. Автором изобретения считается Рем Планкетт. В настоящее время слова «фторопласт» и «тефлон» используются как синонимы. Инженеры Советского Союза смогли создать такое же соединение в период Второй мировой войны. В то время трубка из фторопласта была большой ценностью: материал выдавали на строго ограниченные цели и только в небольших количествах. Каждая такая процедура требовала подтверждения со стороны представителей специальной службы безопасности.

Что такое фторопласт где он применяется

В наши дни фторопласт листовой (а также в иных формах) представляет собой очень распространённый материал, обширно применяемый для достижения самых разных целей. Доступ к нему больше ничем не ограничен (кроме, конечно, цены).

Фторопласт: технические характеристики

Визуально материал похож на парафин, а также напоминает полиэтилен. Физические параметры, свойственные ему:

  • плотность в границах 2,18-2,21 г/м 3 ;
  • эластичность, гибкость;
  • стойкость к замерзанию, нагреву;
  • неспособность проводить ток;
  • неспособность впитывать воду.

Фторопласт – это хороший изолирующий материал. Характеристики фторопласта таковы, что соединение показывает стойкость на трение, деформирование, ему свойственна повышенная прочность. В то же время фторопласт отличается слабой восприимчивостью к ультрафиолету, что делает его стойким к излучению этого спектра.

Химические особенности

Изготовленный по ГОСТу фторопласт (ГОСТ 10007-80) отличается рядом положительных особенностей на фоне большей части материалов со сходными свойствами. Как показывают многочисленные работы по сравнительному анализу, фторопласт по своим химическим параметрам предпочтительнее многих металлов, широко используемых в промышленности в наши дни. Его отличительные особенности:

  • стойкость к кислотам, щелочам;
  • невосприимчивость к агрессивным азотным соединениям;
  • способность сопротивляться соляной кислоте.

Как производится?

Чтобы фторопласт листовой (трубы, в любой другой форме) обладал всеми положенными ему по принятым стандартам качествами, необходимо тщательно соблюсти технологию производства этого материала. Для этого сперва в специальной установке обеспечиваются все условия для обмена атомов галогенов на фтор, затем начинается пиролиз, в результате которого формируется тетрафторэтилен. Такой порошок необходимо полимеризовать, только после этого приобретает готовый фторопласт свойства, положенные ему по спецификации.

Особенности применения

В наши дни фторопласт активно используется в самых разных отраслях и сферах человеческой жизни. Как показали проведенные несколько лет тому назад исследования, практически половина всего произведённого промышленностью фторопласта расходуется в пищевой и химической отраслях. Порядка 15 % применяются на изготовление электротехнических товаров, еще пять процентов уходят в медицинскую область. До четверти всего производимого фторопласта применяется для конструирования транспорта, военных и атомных объектов, а на бытовое использование уходит около 10 % продуцируемого соединения.

Как удалось выяснить в ходе многочисленных испытаний, фторопласт безопасен для живых организмов, поэтому можно смело допускать контакт этого соединения и пищи, воды, предназначенной для питья. Фторопласт не является источником вреда. Даже если это соединение окажется в человеческом организме, серьёзного вреда в общем случае не будет, хотя, конечно, есть и такие ситуации, когда работа с фторопластом сопряжена с повышенной опасностью. Как правило, это характеризует ситуации, когда превышается температура плавления фторопласта и соединение переходит в раскаленную жидкую форму. Впрочем, это свойственно только производственным процессам, сопровождающимся применением специализированного оборудования, а к работе с фторопластом допускается только прошедший специальное обучение персонал.

Читать также:  Форсунка в печь для отопления дома

Что такое фторопласт где он применяется

Прогресс и промышленность

В настоящее время плотность, вес фторопласта, его стойкость к агрессивным факторам, безопасность для человека сделали этот материал совершенно незаменимым для промышленности и быта. Обыватель редко задумывается, из чего изготовлена большая часть окружающей его техники, а ведь сырьем послужил именно тефлон. Так, в электронике плотность фторопласта сделала его оптимальным материалом для конструирования высококачественного оборудования. Кроме того, этот материал обладает способностью блокировать ток, что делает его область применения еще более широкой. Можно применять тефлон в работах над проводкой, при конструировании конденсаторов и иных деталей электронных систем, в том числе очень высокой сложности, а также тех, где нужна повышенная стойкость и надежность.

Если обратить внимание на современные медицинские приборы, то можно заметить, что и тут фторопласт применяется очень активно. В частности, он служит материалом для производства имплантатов и обширно эксплуатируется стоматологами. Незаменим фторопласт и для офтальмологов. Именно это вещество применяют в процессе изготовления кардиостимуляторов и кровеносных сосудов для имплантации в человеческий организм. Фторопласт совершенно безопасен для человека, что и делает возможности по его применению столь широкими.

Серьезная промышленность и серьёзные материалы

Фторопласт активно используется в авиации. Именно из него можно создавать авиационные трубопроводы, сталкивающиеся во время своей работы с повышенными нагрузками. По таким трубам жидкость прокачивается в условиях очень высокого давления, а также при повышенной температуре. Благодаря плотности и высокой температуре плавления фторопласт оптимально подходит для конструирования подобных систем.

Что такое фторопласт где он применяется

Не менее важен фторопласт и для моторостроения, так как служит исходным сырьем для производства многочисленных расходных частей и запасных деталей. Именно из него делают, к примеру, пластины скольжения, монтируемые для опор. Незаменим фторопласт и при производстве подшипников. Материал зачастую применяют в качестве уплотнения, работая над стыками. Тефлон оптимален и как средство для устранения фрикций, способных разрушить машину. Колебательные движения сглаживаются, и материал основной конструкции не сталкивается с нагрузками – их полностью поглощает фторопласт.

Слабые стороны

Как и любой другой материал, фторопласт имеет некоторые особенности, ограничивающие его применение и создающие сложности в работе с ним. В частности, известно, что стойкость к износу тефлону свойственна относительно невысокая. Если соединение нагревают до температуры 300 градусов по школе Цельсия и выше, из него выделяются летучие компоненты, негативно влияющие на живые организмы. Также фторопласт характеризуется повышенными показателями холодной текучести и плотности, из-за чего относится к категории тяжелых полимеров.

Что такое фторопласт где он применяется

Фторопласт был изобретен относительно недавно, но, несмотря на свои недостатки, стал совершенно незаменимым сырьем для самых отраслей промышленности. Невозможно представить себе развитие цивилизации до текущего уровня без использования тефлона. Ряд отраслей просто не имеют альтернативного фторопласту материала.

Фторопласт: виды

В настоящее время фторопласт – это термин, применяемый к группе материалов, несколько отличающихся друг от друга. Каждая разновидность свойственна какой-либо стране, где она преимущественно производится и применяется, имеет специфическое наименование. Например, в Америке широкое распространение получил тефлон – это так называемый четвертый фторопласт, а вот японский вариант – это полифон. Итальянская промышленность построена с использованием алгофона, английская прибегает к флюону, а французская – к сорефлону. В Германии материал, наиболее активно используемый в промышленных процессах, носит название гостафлон ТР.

Есть также третий фторопласт, который в разных странах представлен под разными наименованиями: в Японии его знают как дайфлон, а во Франции как волталеф. Американская промышленность применяет кель Ф. Также существует второй фторопласт, фторопласт-40 и сополимер, построенный на совмещении винилиденфторида и тетрафторэтилена. В продаже он обычно обозначается как фторопласт-42.

Фторопласт: сочетая и разделяя

Довольно обширное применение в промышленных процессах получили разнообразные соединения, построенные на фторопласте. Большинство из них производится следующим образом: в качестве основы берут полимер на базе фтора, в него добавляют специальные компоненты, корректирующие необходимые качества. Таким образом можно повысить плотность или стойкость к износу, увеличить сопротивление высоким и низким температурам, откорректировать параметры упругости и твердости конечного продукта.

Что такое фторопласт где он применяется

Наполнителями могут быть самые разные компоненты, основное условие – способность выдержать ту температуру, при которой спекают фторопласт. В настоящее время принято разделять возможные наполнители на несколько групп. Широко используются металлы (медь, никель, благородное серебро и ряд других соединений). Можно вводить во фторопласт минералы – каолин, кварц или керамическую крошку. Довольно хороший результат может дать добавление органических соединений – сажи, угля, кокса, графита. Армирующий эффект могут придать наполнители в виде каркаса или волокон. Первые обычно представляют собой мятые сетки из металла или фольгу, а вторые представлены неткаными и ткаными материалами. Нетканые – усы из металла, волокна базальта, кварца, асбеста. Тканые наполнители фторопласта – стеклоткань, ткань базальта, асбеста, графита.

Особенности комбинирования

В настоящее время разработано несколько методик введения наполнителя во фторопласт. Довольно часто каждый из компонентов в полимерную смесь вводят по отдельности, формируя различные сочетания для достижения таких параметров, которые должны быть у конечного объекта. Эта методика носит наименование комбинированных наполнителей. Особенности такой композиции будут определять специфику конечного продукта. Но возможен производственный процесс, в рамках которого во фторопласт добавляют только один наполнитель.

Если было решено улучшить исходный состав применением графита, бронзы, стеклянного волокна, муки кокса или металлическими силицидами, изнашиваемость возрастает в сотни и даже тысячи раз в сравнении с классическим рецептом фторопласта. Кроме того, растёт теплопроводность, способность сопротивляться сжатию (увеличивается в десятки раз). Также сокращаются показатели трения, одновременно с чем улучшается параметр твердости.

Что и когда добавить?

Если конечный продукт должен обладать качествами фторопласта, в то же время быть более прочным и стойким, тогда в производственном процессе в смесь вводят графит. При необходимости улучшения показателей проводимости тепла, стабильности и твердости нужно добавить к полимерам фтора бронзу. Это позволяет повысить стойкость конечного продукта приблизительно в пять сотен раз. Для повышения прочности, твердости при одновременном снижении трения нужно ввести к полимерам фтора дисульфид молибдена.

Что такое фторопласт где он применяется

Хорошие результаты дает добавление стеклянного волокна: стойкость на износ повышается, размеры предмета будут сохранять стабильность вне зависимости от уровня влажности, предмет становится стойким к усадке, температурному влиянию. Снижается холодная текучесть.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *