Фторопласт

Фторопласт – это группа синтетических полимеров на основе фторированных углеводородов, обладающих высокой химической стойкостью, термостойкостью и низким коэффициентом трения. Наиболее известной маркой является политетрафторэтилен (ПТФЭ), также выпускаемый под обозначением Ф-4. Другие названия – PTFE или тефлон. Очень быстро стал популярным и востребованным материалом, который используется в самых разных отраслях. А все благодаря уникальным для полимеров свойствам.

Чистый фторопласт – это непрозрачный пластик белого цвета с матовой поверхностью, гладкий и скользкий на ощупь. Полимерная цепь содержит атомы фтора и углерода, формирующие кристаллическую структуру. Ф-4 обладает высокой прочностью, стабильной тепловой проводимостью и атмосферной стойкостью. При этом материал не стоек к элементарному фтору и трехфтористому хлору при повышенных температурах.

Материал получен из высококачественного сырья и всегда востребован в узлах машин и механизмов, является основой для большинства прокладок и уплотнительных колец круглого сечения. Производится в основном холодным прессованием на прессе с гидроприводом, работающем с давлением 350 кгс/см², после чего осуществляется спекание. Также возможен литьевой метод производства.

Технические характеристики

Физико-химические свойства

Электроизоляционные свойства

Преимущества и особенности

Фторопласт Ф-4 листовой имеет следующие особенности:

• Химическая инертность. Устойчив к воздействию кислот, щелочей, растворителей, не подвержен действию других агрессивных сред.
• Температурный диапазон эксплуатации: от -269 до +260°C, что делает его термостойким. Тепловая стойкость позволяет использовать материал в условиях циклических перепадов.
• Низкий коэффициент трения. Эта особенность позволяет использовать фторопласт как антифрикционную конструкцию в механизмах, исключая необходимость дополнительной смазки.
• Диэлектрические свойства. Ф-4 хороший диэлектрик, поэтому применяется в электротехнических устройствах благодаря изоляционным характеристикам. Он не проводит ток, а диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь сохраняют стабильность в широком диапазоне частот.
• Малая поверхностная энергия. Обеспечивает антиадгезионные свойства, предотвращает прилипание жидкостей, различных смесей и твердых частиц.
• Легко поддается механической обработке. Допустимы фрезерование, расточка, сверление и раскрой. Резка может выполняться на станках с ЧПУ со стандартными настройками.

Основные свойства, которые отличают его от других пластмасс:

• высочайшая химическая инертность – устойчивость к кислотам, щелочам, нефтепродуктам, растворителям;
• устойчивость к воздействию водяного пара – это гидрофобный материал, который имеет полную неспособность к водопоглощению, то есть вообще не впитывает воду;
• стойкость к воздействию высоких и низких температур (начинает плавиться при 327 °С, но не переходит в текучее состояние).

Если дополнить эти характеристики еще и высокими диэлектрическими и антифрикционными показателями фторопласта, можно увидеть, что такое сочетание полезных свойств не встречается ни в одном другом материале. Но даже его можно улучшить. Поэтому сейчас, кроме чистого полимера, производят фторопласт с наполнителями (добавляют в композиции графит, стекловолокно, порошки металлов).

Стекло и углеродное волокно в составе создают композитный материал с улучшенными механическими свойствами, позволяющими сделать его более прочным и обеспечить износостойкость. Например, меняется предел прочности при растяжении, ударная вязкость и модуль упругости. Там, где обычная резина или металлические сплавы быстро разрушаются под воздействием агрессивной среды, фторопластовая пластина остается инертной. Особенно хорошо себя зарекомендовали фторопластовые композиты с бронзовыми наполнителями – они обладают отличной термостойкостью и устойчивостью к трению. Ф-4 – это износостойкий материал со сроком службы более 20 лет.

Виды (марки)

Промышленность выпускает несколько марок фторопласта, различающихся составом, свойствами и назначением. Базовым является Ф-4 (политетрафторэтилен), а добавление наполнителей позволяет получать композиционные модификации с улучшенными характеристиками.

Фторопласт Ф-4К20 – самый распространенный вид фторопласта. В его составе присутствует кокс, что придает материалу черный цвет. Он имеет высокую устойчивость к воздействию агрессивных веществ и высоким температурам, поэтому широко применяется в химической и нефтегазовой промышленности. Его также используют для изготовления элементов систем контактной сварки и клапанов, уплотнительных изделий подвижных соединений и изделий антифрикционного назначения, включая кольца уплотнительные, кольца манжеты и подшипники скольжения.

Помимо Ф-4 и Ф-4К20, выпускаются другие модификации с различными наполнителями, каждая из которых адаптирована под конкретные условия эксплуатации:

• Ф-4С15 – композит с добавлением стекловолокна (15%). Обладает повышенной стойкостью к деформации сжатия и сниженной холодной текучестью, поэтому хорошо подходит для подшипников скольжения.
• Ф-4С15М5 – содержит стекловолокно (15%) и дисульфид молибдена (5%). Отличается улучшенными антифрикционными свойствами в паре с металлическими поверхностями.
• Ф-4К15М5 – черный композит с добавлением кокса (15%) и дисульфида молибдена (5%). Обеспечивает наилучшие антифрикционные свойства в среде сухого воздуха и инертных газов.
• Ф-4М5 – модификация с дисульфидом молибдена (5%). Повышает твердость и износостойкость при сохранении химической стойкости базового полимера.
• Ф-4УВ15 – композит, армированный углеродным волокном (15%). Увеличивает механическую прочность и тепловую проводимость.

Чистый Ф-4 также выпускается в нескольких подгруппах согласно ГОСТ 10007-80, различающихся назначением:

• Ф-4ПН – для электротехнических изделий и изделий повышенной надежности, а также для изоляционных и прокладочных пленок;
• Ф-4О – для изделий общего назначения и композиций;
• Ф-4Д – тонкодисперсная модификация, применяется для производства пленок, покрытий и волокон;
• Ф-4А – более технологичная версия Ф-4Д, используется для изготовления технических изделий методами автоматического, изостатического и компрессионного прессования.

Свойства

Высокая пластичность сочетается с холодной текучестью. Низкая адгезия не позволяет материалу склеиваться без спецобработки – клей не схватывается с поверхностью. Антипригарные свойства обеспечены низкой поверхностной энергией, поэтому чистый лист часто используют в качестве антиадгезионной подложки. Радиационная стойкость ограничена дозой в 2 Мрад. Готовые изделия общего назначения не горят – материал относится к группе трудногорючих, не поддерживает пламя и не воспламеняется самостоятельно.

Сферы использования и назначение

Благодаря широкому спектру свойств, фторопласт находит применение практически во всех сферах промышленности:

• Химическая промышленность. Используется для футеровки емкостей, защиты внутренней поверхности реакторов и трубопроводов от коррозии.
• Машиностроение. Изготавливают втулки, шайбы, шестерни, направляющие, вкладыши, прокладки, подшипники скольжения и другие детали, работающие в условиях высокого трения и температур. Плоские детали и прокладки вытачиваются из листовых заготовок. Шариковые подшипники из фторопласта не изготавливаются.
• Электроника, электротехника и вакуумная техника. Применяется как изоляционный материал в кабельной продукции, разъемах и других компонентах. Кабель с фторопластовой изоляцией – стандарт для высокочастотной техники.
• Пищевая промышленность. Биологическая совместимость и инертность являются основанием для пищевого допуска, поэтому фторопласт используется в технологическом оборудовании, где требуется защита от промышленных загрязнений и химического взаимодействия.
• Медицинская промышленность. Изготовление вкладышей для кислородных магистралей, деталей аппаратов ИВЛ.
• Строительство и коммунальное хозяйство. Используется в канализационных системах, насосах и клапанах в качестве мембраны. Строительный сектор применяет плиты для защиты поверхностей.
• Газовая и нефтеперерабатывающая промышленность. Применяется в фланцевых соединениях, фасонных, уплотнительных, ремонтных элементах, трубопроводной арматуре, а также в насосах для перекачки битума и вязких продуктов.
• Автомобильная и авиационная техника. Входит в состав сальниковых набивок, резинотехнических изделий, конвейерных лент и других узлов.

Из полуфабрикатов вытачивают стандартные и нестандартные детали по чертежам. Длина заготовки, диаметр круглого стержня, профиль и полосы – все указанные параметры можно задать при заказе.

В нашей компании можно купить фторопласт Ф-4К20 различных размеров и формы. Мы предлагаем листы, стержни, втулки, прутки, трубки и другие изделия из этого материала, а также услуги по резке для получения заготовок не только стандартных размеров, но и индивидуальных габаритов. Чтобы заказать изготовление изделий из фторопласта по индивидуальным размерам и чертежам, свяжитесь с отделом продаж. Менеджер оперативно примет заявку в работу, рассчитает стоимость, поможет сравнить характеристики различного товара и организовать заказ прямо в день обращения. Гарантируем высокое качество сервиса. Работаем с зарубежными и российскими производителями материалов.

Хранение и эксплуатация

Фторопластовые полуфабрикаты и готовые изделия не требуют консервации, так как не подвержены коррозии и гниению. Хранить листы и стержни следует в чистом, сухом помещении на расстоянии не менее 1 метра от отопительных приборов. Гарантийный срок хранения согласно ГОСТ 10007-80 составляет 2 года со дня изготовления.

При эксплуатации важно соблюдать температурный режим. Следует избегать контакта с расплавами щелочных металлов, растворами их в аммиаке, трехфтористым хлором и элементарным фтором при высоких температурах. Работы с материалом рекомендуется проводить в помещениях с приточно-вытяжной вентиляцией. При загорании применяются стандартные средства пожаротушения: распыленная вода, пена, песок, асбестовое одеяло, углекислотный огнетушитель.