PTFE - che cos'è? Caratteristiche tecniche, proprietà dei materiali

Fluoroplasto è un materiale prodotto industrialmente che contiene fluoro. I rappresentanti classici di questo gruppo di composti sono Teflon e PTFE. Il fluoroplasto è molto apprezzato per le sue caratteristiche fisiche e chimiche. Fluoroplastica è una sostanza beige chiaro, il colore è quasi bianco. Materiale abbastanza diffuso nella vita di tutti i giorni, nella sfera domestica. Allo stesso tempo, il fluoroplastico è un composto indispensabile per l'industria. Il processo di produzione prevede l'utilizzo di monomeri polarizzati mediante l'uso di attrezzature specializzate.

Da dove viene?

Il fluoroplasto è un composto che fu prodotto per la prima volta nel lontano 1938. L'inventore è considerato Rem Plunkett. Attualmente, le parole "Teflon" e "Teflon" sono usate in modo intercambiabile. Gli ingegneri dell'Unione Sovietica sono stati in grado di creare la stessa connessione durante la seconda guerra mondiale. A quel tempo, un tubo fluoroplastico era di grande valore: il materiale veniva distribuito per scopi strettamente limitati e solo in piccole quantità. Ciascuna di tali procedure ha richiesto la conferma da parte dei rappresentanti del servizio speciale di sicurezza.

Al giorno d'oggi, il foglio fluoroplastico (così come in altre forme) è un materiale molto comune, ampiamente utilizzato per raggiungere una varietà di scopi. L'accesso ad esso non è più limitato (ad eccezione, ovviamente, dei prezzi).

Fluoroplastica: caratteristiche tecniche

Visivamente, il materiale è simile alla paraffina e ricorda anche il polietilene. Parametri fisici a lui peculiari:

• densità entro 2,18-2,21 g / m ³ ;
• elasticità, flessibilità;
• resistenza al congelamento, al calore;
• incapacità di condurre corrente;
• incapacità di assorbire acqua.

Il PTFE è un buon materiale isolante. Le caratteristiche del fluoroplasto sono tali che il composto mostra resistenza all'attrito, alla deformazione, è caratterizzato da una maggiore resistenza. Allo stesso tempo, il fluoroplasto è caratterizzato da una debole suscettibilità agli ultravioletti, che lo rende resistente alle radiazioni di questo spettro.

Caratteristiche chimiche

Il fluoroplasto (GOST 10007-80), prodotto secondo GOST, si distingue per una serie di caratteristiche positive sullo sfondo della maggior parte dei materiali con proprietà simili. Secondo numerosi studi sull'analisi comparativa, la fluoroplastica nei suoi parametri chimici è preferibile a molti metalli ampiamente usati nell'industria oggi. Le sue caratteristiche distintive:

• resistenza agli acidi, alcali;
• immunità ai composti aggressivi dell'azoto;
• capacità di resistere all'acido cloridrico.

Come è fatto?

Al PTFE foglio (tubo, in qualsiasi altra forma) in possesso di tutte le qualità stabilite dagli standard accettati, è necessario osservare attentamente la tecnologia di produzione di questo materiale. Per questo, prima di tutto, in un'installazione speciale, vengono fornite tutte le condizioni per lo scambio di atomi di alogeno per fluoro, quindi inizia la pirolisi, a seguito della quale si forma il tetrafluoroetilene. Tale polvere deve essere polimerizzata, solo dopo che le proprietà fluoroplastiche finite acquisite da esso secondo le specifiche.

Caratteristiche dell'applicazione

Oggigiorno, il fluoroplastico viene utilizzato attivamente in vari campi e sfere della vita umana. Come hanno dimostrato alcuni anni fa, quasi la metà del totale del fluoroplasto prodotto dall'industria viene speso nelle industrie alimentari e chimiche. Circa il 15% viene utilizzato per la produzione di beni elettrici, un altro cinque per cento va in campo medico. Fino a un quarto del totale prodotto fluoroplastico viene utilizzato per progettare veicoli, strutture militari e atomiche e circa il 10% del composto prodotto viene speso per uso domestico.

Come è stato scoperto nel corso di numerosi test, il fluoroplastico è sicuro per gli organismi viventi, quindi è possibile consentire il contatto in sicurezza di questo composto e il cibo e l'acqua destinati al consumo. Il PTFE non è una fonte di danno. Anche se questo composto risulta essere nel corpo umano, non ci saranno gravi danni nel caso generale, anche se, naturalmente, ci sono situazioni in cui il lavoro con il fluoroplastico è associato a un aumento del pericolo. Di norma, questo caratterizza situazioni in cui il punto di fusione del materiale fluoroplastico viene superato e il composto passa nella forma liquida calda. Tuttavia, questo è caratteristico solo dei processi di produzione, accompagnato dall'uso di attrezzature specializzate, e solo il personale addestrato è autorizzato a lavorare con il fluoroplastico.

Progresso e industria

attualmente, densità, peso Il PTFE, la sua resistenza ai fattori aggressivi, la sicurezza per l'uomo hanno reso questo materiale assolutamente indispensabile per l'industria e la vita di tutti i giorni. L'uomo della strada pensa raramente a cosa sia fatta di gran parte dell'attrezzatura che lo circonda, e fu Teflon a servire come materia prima. Pertanto, nell'elettronica, la densità del fluoroplastico lo ha reso il materiale ottimale per la progettazione di apparecchiature di alta qualità. Inoltre, questo materiale ha la capacità di bloccare la corrente, il che rende il suo ambito ancora più ampio. Teflon può essere utilizzato nel cablaggio, nella progettazione di condensatori e in altre parti di sistemi elettronici, compresa la complessità molto elevata, nonché in quelli che richiedono maggiore durata e affidabilità.

Se presti attenzione ai moderni dispositivi medici, puoi vedere che anche qui il fluoroplastic è usato molto attivamente. In particolare, serve come materiale per la produzione di impianti ed è ampiamente utilizzato dai dentisti. Indispensabile per PTFE e oftalmologi. È questa sostanza utilizzata nella produzione di pacemaker e vasi sanguigni per l'impianto nel corpo umano. Il PTFE è completamente sicuro per gli esseri umani, il che rende così ampie le possibilità per il suo uso.

Industria seria e materiali seri

Il fluoroplasto è ampiamente usato nell'aviazione. È da questo che si possono creare condotte per l'aviazione che si scontrano con carichi aumentati durante il loro lavoro. Attraverso tali tubi, il fluido viene pompato ad altissima pressione e a temperature elevate. Grazie alla sua densità e al punto di fusione elevato, il PTFE è particolarmente adatto per la progettazione di tali sistemi.

Il fluoroplasto è importante anche per l'industria metalmeccanica, in quanto serve come materia prima per la produzione di numerose parti di consumo e pezzi di ricambio. È fatto da esso, per esempio, piastre scorrevoli montate per supporti. Il fluoroplasto è indispensabile nella produzione di cuscinetti. Il materiale è spesso usato come guarnizione, lavorando sulle articolazioni. Teflon è ottimale come mezzo per eliminare gli attriti che possono distruggere un'auto. I movimenti oscillatori sono levigati e il materiale della struttura principale non interferisce con i carichi - sono completamente assorbiti dal fluoroplastico.

debolezze

Come ogni altro materiale, il fluoroplastico ha alcune caratteristiche che ne limitano l'uso e creano difficoltà nel lavorarci. In particolare, è noto che la resistenza all'usura del Teflon è relativamente bassa. Se il composto viene riscaldato a una temperatura di 300 gradi Celsius e superiore, vengono emessi componenti volatili che influiscono negativamente sugli organismi viventi. Inoltre, il fluoroplasto è caratterizzato da un aumento del flusso e della densità del freddo, motivo per cui appartiene alla categoria dei polimeri pesanti.

Fluoroplasto è stato inventato relativamente recentemente, ma, nonostante i suoi difetti, è diventato una materia prima assolutamente indispensabile per la maggior parte delle industrie. È impossibile immaginare lo sviluppo della civiltà al livello attuale senza l'uso di Teflon. Un certo numero di industrie semplicemente non ha un'alternativa di materiale fluoroplastico.

Fluoroplastica: specie

Allo stato attuale, il fluoroplastico è un termine applicato a un gruppo di materiali, in qualche modo diverso l'uno dall'altro. Ogni varietà è peculiare di qualsiasi paese in cui viene principalmente prodotta e utilizzata, ha un nome specifico. Ad esempio, in America, il Teflon è diventato molto diffuso: questo è il quarto fluoroplasto, ma la versione giapponese è il polifone. L'industria italiana fu costruita usando algofon, l'inglese fece ricorso al fluon e il francese a soreflon. In Germania, il materiale più attivamente utilizzato nei processi industriali è chiamato gostaflon TR.

C'è anche un terzo fluoroplasto, che in diversi paesi è rappresentato con nomi diversi: in Giappone è conosciuto come diaflon, e in Francia come voltalef. L'industria americana usa kel F. Esiste anche un secondo fluoroplasto, fluoroplasto-40 e un copolimero costruito sulla combinazione di vinilidene fluoruro e tetrafluoroetilene. Viene comunemente indicato come fluoroplast-42.

Fluoroplastica: combinazione e condivisione

Abbastanza ampio uso nei processi industriali ha ricevuto una varietà di composti costruiti sul fluoroplastico. La maggior parte di questi sono prodotti come segue: viene preso come base un polimero a base di fluoro, a cui vengono aggiunti componenti speciali che correggono le qualità necessarie. Pertanto, è possibile aumentare la densità o la resistenza all'usura, aumentare la resistenza alle alte e basse temperature, regolare i parametri di elasticità e durezza del prodotto finale.

I riempitivi possono essere una varietà di componenti, la condizione principale - la capacità di resistere alla temperatura alla quale il fluoroplasto è sinterizzato. Allo stato attuale, è consuetudine suddividere possibili riempitivi in ​​più gruppi. Metalli (rame, nichel, argento nobile e un numero di altri composti) sono ampiamente utilizzati. Puoi inserire i minerali fluoroplastici: caolino, quarzo o chip di ceramica. Un risultato piuttosto buono può essere ottenuto aggiungendo composti organici - fuliggine, carbone, coke, grafite. L'effetto rinforzante può dare filler sotto forma di uno scheletro o fibre. I primi sono di solito reti metalliche o fogli di carta stropicciata, e questi ultimi sono non tessuti e materiali intrecciati. Non tessuto - baffi in metallo, fibra di basalto, quarzo, amianto. Stucchi fluoroplastici - fibra di vetro, basalto, amianto, grafite.

Caratteristiche di combinazione

Attualmente sono state sviluppate diverse tecniche per l'introduzione del riempitivo nel fluoroplastico. Molto spesso, ciascuno dei componenti nella miscela polimerica viene iniettato separatamente, formando varie combinazioni per ottenere i parametri che dovrebbero essere nell'oggetto finale. Questa tecnica è chiamata filler combinati. Le caratteristiche di tale composizione determineranno le specifiche del prodotto finale. Ma è possibile un processo di produzione, in cui viene aggiunto un solo riempitivo al fluoroplastico.

Se si è deciso di migliorare la composizione iniziale utilizzando grafite, bronzo, fibra di vetro, farina di coke o siliciuri metallici, il tasso di usura aumenta centinaia e persino migliaia di volte rispetto alla classica ricetta fluoroplastica. Inoltre, la conduttività termica, la capacità di resistere alla compressione aumenta (aumentata di dieci volte). Ridotto anche le prestazioni di attrito, migliorando allo stesso tempo l'impostazione della durezza.

Cosa e quando aggiungere?

Se il prodotto finale deve avere le qualità del fluoroplasto, allo stesso tempo essere più durevole e resistente, allora nel processo di produzione viene introdotta la grafite nella miscela. Se necessario, migliorare la conduttività di calore, stabilità e durezza da aggiungere ai polimeri di bronzo al fluoro. Ciò consente di aumentare la durata del prodotto finale circa cinquecento volte. Per aumentare la resistenza, la durezza e ridurre l'attrito, il bisolfuro di molibdeno deve essere introdotto nei polimeri di fluoro.

L'aggiunta di fibra di vetro dà buoni risultati: aumenta la resistenza all'usura, la dimensione dell'oggetto rimane stabile indipendentemente dal livello di umidità, l'oggetto diventa resistente agli effetti di restringimento e temperatura. Il flusso freddo è ridotto.