Листовой фторопласт: свойства, основные марки, изделия и применение

Высокопрочный материал полимерного происхождения - листовой фторопласт

Листовой фторопласт ПТФЭ: свойства и применение

Термопластичный полимер тетрафторэтилена - политетрафторэтилен (ПТФЭ). В России получил торговое название Ф-4, международное название - тефлон. Выпускается как в виде листов, так и стержней.

Листовой фторопласт служит заготовочным материалом для получения большого количества изделий и деталей путем его дальнейшей механической обработки.

Технические характеристики и применение листового фторопласта

Применение материала основано на его уникальных свойствах:

инертность по отношению к химически агрессивным средам. На полимер способны воздействовать при повышении температуры, только расплавы или аммиачные растворы щелочных металлов, трёхфтористый хлора и элементарный фтор;
одно из самых низких значений коэффициента трения;
термостойкость: фторопласт может использоваться в интервале -269°до +260°С. Верхний температурный предел связан с потерей физико-химических, но не с изменением его химических свойств. Разложение полимера происходит при температуре +415°С;
исключительные диэлектрические свойства, которые не зависят от частоты и температуры;
негорючесть, может загораться только в кислороде;
небольшой удельный вес фторопласта;
долговечность – срок службы может достигать 20 лет.

Исключительные характеристики открывают широкие возможности для использования. Изделия из полимера активно применяются в химической, электрохимической и пищевой промышленности, в приборостроении и машиностроении, в медицине.

Благодаря своей высокой химической инертности этот материал используется для производства контейнеров, в которых транспортируются и хранятся агрессивные соединения, для футеровки химического оборудования.

Высокая термостойкость и превосходные диэлектрические свойства этого полимера, используются при изготовлении деталей для высокочастотной техники.

Невысокое значение коэффициента трения фторопласта способствует увеличению срока службы подшипников, уплотнителей в узлах трения механизмов, особенно в условиях глубокого вакуума, сверхнизких температур, воздействия агрессивных сред.

Отсутствие вредного воздействия на человеческий организм, даёт возможность применения полимера в медицине. Он служит материалом для протезирования кровеносных сосудов, изготовления сердечных клапанов, контейнеров для транспортировки и хранения крови и сыворотки. Используется в производстве упаковки лекарств.

Фторопласт в пищевой промышленности активно использует для производства антипригарных покрытий.

Не знаете как защитить сельскохозяйственные культуры от палящего солнца, заморозков и насекомых? Укрывной материал спанбонд, независимо от погодных условий, поможет получить более ранний урожай, и уменьшить расходы на удобрения.

Об основных свойствах и разнообразии оргстекла или листового акрила вы узнаете из этой статьи.

Основные марки фторопласта и их применение

Марка	Область применения
Ф-40	футеровка трубопроводов, насосов, изготовление втулок, прокладок
Ф-4ПН	изделия повышенной надежности и электротехнические детали
Ф-4Д	трубы тонкостенные, шланги, стержни, кабельная изоляция
Ф-4Т	толстостенные изделия и трубопроводы
Ф-4А	изготовление изделий точного размера, более технологичен по сравнению с Ф-4
Ф-4П	электроизоляционные и конденсаторные плёнки

С целью повышения степени износостойкости, механическая прочности, теплопроводности, радиационная стойкости, к полимеру добавляют наполнители: кокс, дисульфид молибдена, углеродное волокно.

Добавление этих химических элементов приводит к появлению новых композитов и позволяет дополнительно расширить области применения материала.

Марки некоторых композитов на основе политетрафторэтилена и их свойства


Марка	Добавление,%	Применение
Ф4К20	добавление кокса 20%	Универсальный материал для антифрикционных деталей и уплотнителей в подвижных соединениях. Рабочая среда: высокий вакуум в среде углеводородных газов, сухой воздух жидких углеводородов, различные растворители.
Ф4К15М5	15% кокса 5% дисульфида молибдена	Повышенная прочность и более низкий коэффициент трения. Применяется для изготовления опор и подшипников скольжения. Рабочая среда: условия влажных газов, в том числе с наличием конденсата.
Ф4С15	15% стекловолокна	Стекловолокно способствует повышению износостойкости, увеличению эластичности, уменьшает коэффициент линейного расширения Рабочая среда: любая агрессивная среда, сухие агрессивные газы. Желательно отсутствие конденсата.
Ф4УВ15	15% углеродистого волокна (Флубон-15)	Повышает износостойкость, твердость и теплопроводность материала, снижает деформации при нагрузке, улучшает упругость и пластичность.
Ф4К15УВ5	15% кокса 5% углеродистого волокна	Углеродный наполнитель повышает устойчивость к деформации. Низкий коэффициент трения, химическая устойчивость, не накапливает статическое электричество. Используется в различных средах без применения смазки.
Ф4М5	5% дисульфида молибдена	-
Ф-4КС2	2% кобальта синего	Повышенная износостойкость и эластичность. Используется для изготовления подвижных деталей антифрикционного назначения, работающих при температуре от -250°С до +250С°.

ФАФ – фольгированные фторопластовые диэлектрики служат основой печатных плат в ВЧ-устройствах, а также для электрической изоляции печатных деталей в приёмно-передающих устройствах. Характеризуются:

механической прочностью;
радиационной стойкостью;
независимостью параметров от изменений окружающей среды;
температурным интервалом применения: от -60°до +250°С.

Марка	ГОСТ	Особенности
ФАФ-4Д	ГОСТ 21000-81	усилен стеклотканью, облицован с обеих сторон медной фольгой
ФФ-4	ГОСТ 21000-81	с обеих сторон – медная фольга
ФАФ-4ДСКЛ	ТУ 6-05-1817-88	чередующиеся слои пленки Ф4Д-СКЛ и стеклоткани, обработаны с двух сторон медной фольгой

Выпускаются листы толщиной 0.5 – 5 мм, слой медной фольги – 0.005 мм.

Листовой прессованный фторопласт производитель выпускает следующих размеров: пластины толщиной 2,0 – 50мм, форматом от 200×200мм до 1000×1000мм. Листы композитов выпускаются толщиной 5,0 – 50 мм. Возможные отклонения в размерах составляют 10мм.

На рынке работает большое количество российских производителей: ЗАО «Фторопластные технологии» (Новосибирск), ООО «Формопласт» (С-Петербург), Пермская компания «Полимер», ООО «ПромПолимер» (Уфа). Кроме того, многие компании продают фторлон производства Китая.

Экспандированный фторопласт

Относится к уплотнительным материалам нового поколения. Исходному полимеру, в соответствии со специальной технологией, придаётся разнонаправленная волокнистая структура. Это позволяет к таким свойствам фторлона, как химическая инертность, долговечность, термостойкость, добавить повышенную пластичность, устойчивость к давлениям, а также уникальную способность сглаживать неровности. Кроме того, у него отсутствует свойство холодной текучести, к которой склонен исходный полимер.

Экспандированный тефлон используется для производства уплотнительных втулок и колец, которые характеризуются увеличением срока службы, повышением степени герметичности соединений.

Уменьшаются объемы и частота проведения ремонтных работ, достигается значительная экономия внутреннего носителя за счет уменьшения числа протечек, а также электроэнергии за счёт уменьшения трения в соединительных узлах оборудования. Наиболее целесообразно применение прокладок для фланцевых соединений большого диаметра, где его способность сглаживать неровности, позволяет достичь большей герметичности.

Экспандированный ПТФЭ может выпускаться в листах с толщиной 0.5 – 6.0мм, форматом 1.5×1.5 м и 2.0×2.0м.

Обработка листового фторопласта и изделия из него

Листы из фторлона можно обрабатывать практически любым механическим способом – сверлением, шлифованием, фрезерованием, точением.

Изготовление изделий и деталей из фторопласта имеет ряд особенностей:

низкая теплопроводность не даёт возможности распространению теплоты внутри полимера. Это может вызвать нагрев инструмента и самой заготовки;
наличие большого коэффициента линейного расширения может искажать размеры обрабатываемого изделия, что влияет на точность его изготовления;
из-за склонности к холодной текучести, под действием нагрузки на изделия из фторлона, даже при невысокой температуре, становятся заметными деформации;
обработка материала должна проводиться при комнатной температуре, не выше 20°С, с тем, чтобы размеры готового изделия соответствовали чертежам.

Листовой полимер предоставляет широкие возможности для изготовления:

уплотнительных манжет и прокладок для герметизации соединений;
опор скольжения и подшипников;
пробирок, колб, чаш, воронок, разнообразной посуды;
делительных воронок и пипеток;
комплектующих для насосов;
футерующих вкладышей для аппаратов химической, пищевой и медицинской промышленности;
деталей медицинских приборов и инструментов, которые постоянно стерилизуются;
сильфонов различных конфигураций;
электрических изоляторов;
электроизолирующих прокладок.

Основные методы производства листового полиэтилена и его применение в различных сферах.

Потолочные и напольные плинтуса из полиуретана скрывают стыки перекрытий со стеной, маскируют электрическую проводку и скрывают края обоев. Читать подробнее

Широкий диапазон свойств фторлонов позволяет использовать полимеры в атомной, авиационной, химической и космической промышленности. Подробнее

Ориентировочная цена листового фторопласта

Рыночная цена за килограмм листового политетрафторэтилена Ф-4 в среднем колеблется от 450 до 577руб/кг. Стоимость композитов несколько выше, так стоимость марки Ф4К15М5 составляет примерно 697руб/кг, а марки Ф4УВ15 – 1319руб/кг.

Вес материала в зависимости от размера пластин

мм	300×300, г	500х500, г	1000×1000, г
2	460	1180	4800
3	660	1770	7200
10	2200	5900	24000
20	4400	11800	48000

Цена экспондированного полимера существенно выше, лист 1х1500×1500мм, марки Teadit (Австрия) будет стоить 555 евро за лист, а стоимость 2х1500×1500мм составит 970 евро за лист.

Листовой фторлон зарекомендовал себя одним из наиболее эффективных материалов во многих отраслях промышленности. А создание новых композитов на его основе позволяет осуществлять всё более сложные технологические задачи.