материал ptfe что это такое

Тефлон против ПТФЭ… В чём отличие между материалами?

В мире, полном аббревиатур, торговых названий и технических терминов, иногда трудно понять, что к чему. Если вам интересно, в чем разница между ПТФЭ и тефлоном, и кто выиграет между тефлоном и ПТФЭ, давайте рассмотрим эти материалы и выясним, что делает их уникальными.

Что такое ПТФЭ?

Начнём наше исследование «Тефлон против ПТФЭ» с более тщательного изучения того, что на самом деле представляет собой ПТФЭ (PTFE). Политетрафторэтилен — синтетический полимер, состоящий из двух простых элементов; углерод и фтор. Он получен из тетрафторэтилена (TFE) и обладает некоторыми уникальными свойствами, которые делают его полезным материалом для широкого спектра применений. Например:

Все эти уникальные свойства означают, что ПТФЭ является очень полезным материалом и может быть широко использован как в быту, так и в промышленности. Вероятно, у вас дома есть ПТФЭ, покрывающий вашу антипригарную посуду или обеспечивающий стойкость к пятнам на ваших коврах и тканях. Вы также можете найти его в лаке для ногтей, щетках и средствах для укладки волос.

В других ситуациях ПТФЭ является полезным продуктом для покрытия внутренних поверхностей труб, содержащих едкие химические вещества или очень горячие материалы. Он успешно используется при изготовлении искусственных частей тела благодаря своей инертной природе, что делает маловероятным отторжение. Он может использоваться в смазочных материалах и даже в атомной бомбе для герметизации прокладок, удерживающих уран.

Что такое тефлон?

Понятно, что ПТФЭ является очень полезным, уникальным продуктом, но для того, чтобы установить победителя между тефлоном и ПТФЭ, нам также необходимо рассмотреть, что же такое тефлон. Обнаруженный в 1938 году, тефлон был разработан компанией DuPont Co и управлялся дочерней компанией, известной как Chemours. Chemours в 1945 году выпустила торговую марку Teflon и начала продавать продукты, обработанные этим антипригарным и термостойким материалом в 1946 году.

Тефлон был фактически обнаружен случайно ученым по имени доктор Рой Планкетт. Он работал в DuPont в Нью-Джерси, пытаясь разработать новый хладагент, когда заметил, что газ TFE вытек из бутылки, которую он использовал, но бутылка не осталась пустой. Из любопытства он исследовал внутреннюю часть бутылки и обнаружил, что она покрыта восковым материалом, скользким и странно прочным. Теперь мы знаем его как тефлон.

Тефлон — это синтетический полимер, содержащий углерод и фтор, который называется политетрафторэтилен. Всё верно, тефлон — это PTFE, но под другим именем. Тефлон является торговой маркой PTFE, принадлежащей Chemours.

Что лучше — тефлон или ПТФЭ?

Если вы прочитали этот текст, вы уже знаете, что мы собираемся здесь сказать. Нет победителя, нет лучшего продукта и нет причин для дальнейшего сравнения этих двух веществ. В заключение, если вы задаетесь вопросом о тефлоне и PTFE, мы констатируем, что они отличаются только названием и ничем иным.

Источник

Политетрафторэтилен

Политетрафторэтиле́н, тефло́н или фторопла́ст-4 (-C₂F₄-)_n — полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ), пластмасса, обладающая редкими физическими и химическими свойствами и широко применяемая в технике и в быту.

Слово «Тефлон» является зарегистрированной торговой маркой корпорации DuPont. Непатентованное название вещества — «политетрафторэтилен» или «фторополимер». В СССР и России традиционное техническое название этого материала — фторопласт.

Содержание

Свойства

Физические

Фторопласт мягкий и текучий материал, имеет ограниченное применение в нагруженных конструкциях.

DuPont указывает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С. [5]

Химические

По своей химической стойкости превышает все известные синтетические материалы и благородные металлы. Не разрушается под влиянием щелочей, кислот и даже смеси азотной и соляной кислот. Разрушается расплавами щелочных металлов, фтором и трифторидом хлора.

Производство

Производство политетрафторэтилена в России включает в себя три стадии: на первой стадии получают хлордифторметан заменой атомов галогена на фтор в присутствии соединений сурьмы (реакция Свартса) между трихлорметаном (хлороформом) и безводным фтористым водородом; на второй стадии получают тетрафторэтилен пиролизом хлордифторметана; на третьей стадии осуществляют полимеризацию тетрафторэтилена. [6] [7]

Выпускается нескольких марок политетрафторэтилена. Они маркируются в зависимости от среднего размера частиц, например, ф-4, ф-4ПН-90, ф-4ПН-40, ф-4ПН-20 со средними размерами частиц (мкм): 100-180, 46-135, 21-45; 6-20, соответственно. Изделия из ф-4 производятся методом холодного прессования с последующим запеканием при температуре 365±5° C. [8]

Применение

Тефлон применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, в медицине, в транспортных средствах, в военных целях, в основном в качестве покрытий. Наибольшую известность тефлон получил благодаря широкому применению в производстве посуды с антипригарным покрытием. [9]

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам, полиэтилена или полипропилена, имеет очень слабо меняющийся с температурой коэффициент диэлектрической проницаемости, высокое напряжение пробоя, а также крайне низкие диэлектрические потери. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обусловливает его широкое применение в качестве изоляции проводов, особенно высоковольтных, всевозможных электротехнических деталей, при изготовлении высококачественных конденсаторов, печатных плат.

В электронной технике специального назначения широко используется проводка с изоляцией из фторопласта, стойкая к агрессивным средам и высокой температуре — провода марки МГТФ, МС и ряд других. Провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Недостатком фторопласта является высокая холодная текучесть: если держать провод во фторопластовой изоляции под механической нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться.

Промышленность и техника

В авиации, например, из фторопласта изготавливают гибкие металлопластиковые трубопроводы гидросистем, работающие под высоким давлением (более 200 кг/см 2 ) и с высокой температурой рабочей жидкости.

Из ф-4 можно изготовить: аппараты, ректификационные колонны, насосы, трубы, клапаны, сильфоны, облицовочные плитки, сальниковые набивки. Как диэлектрик, политетрафторэтилен успешно применяется в технике высоких и ультравысоких частот. Прокатанная фторопластовая плёнка используется при изготовлении высококачественных кабелей, проводов, конденсаторов, для изоляции катушек, пазов электрических машин. В качестве конструкционного материала политетрафторэтилен применяется при изготовлении различных деталей машин и аппаратов. Особенно широкое применение политетрафторэтилен находит при изготовлении подшипников, работающих без смазки, с ограниченной смазкой и при наличии коррозионной среды. [8]

Благодаря химической инертности, гидрофобности и текучести материал получил широкое распространение для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений (лента ФУМ).

Медицина

Смазка

Известны смазки со введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом, их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазки, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта.

Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу.

Пищевая промышленность и быт

Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и термостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль.

Тефлон также используется в производстве других бытовых приборов. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёнки наносят на лезвия бритв, что значительно продлевает срок их службы и облегчает бритьё.

Уход за посудой с тефлоновым покрытием

Тефлоновое покрытие не обладает большой прочностью, поэтому при приготовлении пищи в такой посуде следует использовать только мягкие — деревянные, пластиковые или покрытые слоем пластика — принадлежности (лопатки, половники и т.п). Посуду с тефлоновым покрытием нужно мыть в тёплой воде мягкой губкой, с добавлением жидкого моющего средства, без использования абразивных губок или чистящих паст.

Одежда

В производстве современной высокотехнологичной одежды применяются мембранные материалы на основе экспандированного политетрафторэтилена.

Путем физической деформации тефлона получается тонкая пористая пленка, которая наносится на ткани и используется при пошиве одежды. Мембранные материалы, в зависимости от особенностей изготовления, могут обладать как ветрозащитными так и водоизоляционными свойствами, при этом, нормированный размер пор мембраны из политетрафторэтилена позволяет материалу эффективно пропускать испарения тела человека.

Ви́ндсто́ппер (англ. windstopper — ветронепроницаемый) — сленговое название материала из политетрафторэтилена на тканевой основе. Представляет собой мембранный материал, который пропускает воздух, но не пропускает ветер.

Другие изделия

Изделия, в производстве которых используется тефлон:

Опасность политетрафторэтилена

Фторопласт потенциально биологически опасен в двух случаях: производство и перегрев готового полимера. Производство полимера использует токсичные и канцерогенные вещества, которые могут попадать в окружающую среду как при утечках так и в виде производственного загрязнения готового продукта. Продукты термического разложения фторопласта токсичны.

Производственные загрязнения

В России нет нормативных документов позволяющих контролировать производственные загрязнения фторопластов, что может негативно сказываться на качестве продукции с содержанием фторопластов. [25]

Термическое разложение политетрафторэтилена

Стандарт ГОСТ 10007-80 [26] нормирует рабочий диапазон температур фторопласта до +260°С и прямо указывает на опасность выделения токсичных газов выше этой температуры. DuPont не указывает характеристик эмиссии токсичных веществ но дает температуру начала деструкции согласно стандарта ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С. [5]

Скорость пиролиза тефлона зависит от степени полимеризации. Признаки разложения обнаруживаются при температуре 200°C. Процесс протекает относительно медленно до 420°C. При температурах от 500°C до 550°C потеря веса достигает 5..10% в час в инертных средах, резко ускоряясь в присутствии кислорода воздуха. При температурах от 300 до 360°C продукты разложения преимущественно гексафторэтан и октафторциклобутан. Свыше 380°С появляется перфторизобутилен и другие продукты пиролиза. [27] [28] [29]

Среди продуктов термического разложения политетрафторэтилена самым опасным считается перфторизобутилен — крайне ядовитый газ, который примерно в 10 раз токсичнее фосгена.

Поскольку массовое выделение токсичных веществ тефлоном начинается при температурах свыше 450°C, то посуда с антипригарными покрытиями считается безопасной так как при нормальной эксплуатации такие температуры достичь невозможно. [17] Следует учитывать что производители считают нормой только нагрев с водой или водосодержащим маслом в сковороде. Вода препятствует перегреву тефлона. Нагрев на плите сухой посуды считается нештатным и в этом случае температуры пиролиза тефлона легко достижимы.

Опасность продуктов разложения тефлона для птиц

Особое строение дыхательной системы птиц делает их сверхчувствительными к токсичным веществам, содержащимся в окружающей среде. Установлено, что даже минимальное количество перфтороктановой кислоты, попадая с вдыхаемым воздухом в организм птицы, поражает её дыхательную систему, приводя к смерти через некоторое время (от нескольких минут до десятков часов). [30] [31]

Существует очень много сведений о гибели домашних птиц (например, попугаев) от испарений тефлоновых сковородок, оставленных без присмотра и перегретых выше безопасной температуры. [36] [32] [37] [35] [38] [39] [40]

Опасность попадания тефлона в пищевые продукты

Источник

Политетрафторэтилен: свойства и применение

Материал был открыт в конце 30-х годов прошлого века в процессе исследования фреонов. «Авторство» открытия принадлежит Рою Планкетту – одному из сотрудников небезызвестной компании DuPont. Исследователь заметил образование белого порошкового налета на стенках сосуда, где в газообразном состоянии содержался тетрафторэтилен. Последующие анализы показали, что порошок представляет собой продукт полимеризации вещества.

Уже в начале 40-х годов ХХ века политетрафторэтилен стали производить в промышленных масштабах. Компания DuPont запатентовала полимер и дала ему торговое название «Тефлон». В тогда еще Советском Союзе этот материал появился в процессе поставок военной техники из-за рубежа. Уникальные свойства материала недооценить советское правительство не смогло. Было принято решение разработать политетрафторэтилен самостоятельно – этим занимались несколько научных организаций, включая НИИПП и НИИ-42. В стране полученный ПТФЭ получил отличное от запатентованного в DuPont название – фторопласт-4.

Первое промышленное производство тефлона в России было запущено только в 1956 году. Специально для него на Кирово-Чепецком химическом комбинате открыли отдельный цех. Спустя пять лет здесь же стали производить иные полимеры и сополимерные продукты, содержащие фтор.

Дополнительные производственные мощности, специализирующиеся на выпуске фторопластов, с 1963 года были введены в эксплуатацию и на крупном химическом заводе Урала.

Особые термопластичные фторполимеры с рабочими названиями «фтороплат-40» и «фторопласт-42» запустили в производство в 1961 году. Освоение новых марок политетрафторэтилена, а также разных типов термопластичных фторполимеров осуществляется и сегодня.

Уникальные свойства политетрафторэтилена

Политетрафторэтилен (тефлон) представляет собой кристаллический полимер с высокомолекулярной организацией. Плавиться подобный продукт начинает только при достижении температуры в 327 градусов по Цельсию. В этот момент кристаллическая структура порошкообразного материала исчезает, а сам продукт принимает аморфное состояние (при высоких температурах становится полностью прозрачным).

Даже в процессе разложения при температуре свыше 415 градусов полимер не переходит в вязкотекучее состояние. По этой причине его невозможно перерабатывать с использованием традиционных для работы с другими термопластами методов. Для переработки фторопласта-4 создаются специальные заготовленные заранее формы.

Сферы применения политетрафторэтилена и особенности его эксплуатации

Поскольку тефлон отличает незначительная теплопроводность и небольшие показатели прочности, в чистом виде при производстве антифрикционных элементов этот продукт используется крайне редко. К примеру, в процессе разработки подшипников, содержащих фторопласт, дополнительно применяются: стекловолоконные материалы, металлофторопластовые композиции, кокс, графитовый уголь и пр. Другими словами, делается все для получения высокопрочных, стойких к истиранию и выходу из строя деталей.

Готовая продукция с использованием фторопласта-4 хороша тем, что пользоваться ею можно в значительном интервале температур. Важно понимать, что перепад температуры может отразиться на механических свойствах изделия. С повышением температуры важно «убрать» закалку, при низких, наоборот, увеличить закаливание.

Современный политетрафторэтилен активно используется:

Отдельные виды политетрафторэтиленов, характеризующиеся сыпучими свойствами, задействуют в производстве фасонной продукции. Применение методики изостатического прессования существенно упрощает процедуру наполнения пресс-форм.

Источник

PTFE (Политетрафторэтилен)

Политетрафторэтилен (PTFE, ТЕФЛОН) — материал с уникальными антифрикционными свойствами и очень высоким диапазоном рабочих температур. Изделия из PTFE могут применяться при температуре от −269 С до +260 С и кратковременно при температурах до +300 С. Материал обладает уникальной химической стойкостью, тефлон устойчив почти ко всем агрессивным средам, включая кислоты и щёлочи очень высокой концентрации.

Стойкость к реагентам сохраняется даже при их нагревании до +100С и выше. А благодаря химической инертности, PTFE широко применяется в медицинской и пищевой промышленности. Всем известна посуда с тефлоновым покрытием, к которой ничего не прилипает и которое не разрушается даже при самых высоких температурах.

Из-за отличных диэлектрических свойств в широком диапазоне частот и температур, политетрафторэтилен — уникальный диэлектрик. Сопротивление изоляции изготовленной из него очень велико — превышает 1016 Ом х См.

При отрицательной температуре ПТФЭ обнаруживает высокую прочность, вязкость и великолепные антифрикционные характеристики. Даже при сверх низких температурных режимах, вплоть до −260 С, PTFE сохраняет пластичность, не ломается и не трескается. При нагревании выше +327°С происходит плавление кристаллитов, но полимер не переходит в вязкотекучее состояние вплоть до температуры начала разложения (плюс 415° С).

Непревзойденные характеристики PTFE и уникальная химическая устойчивость позволяют его применять в ядерной, химической, нефтедобывающей промышленности, в том числе, в условиях крайнего севера.

Из PTFE стержней изготавливают различные ролики, шестерни, звездочки, шнеки и мешалки.
PTFE плиты используют для создания емкостей, реакторов, для изготовления деталей, необходимых в химической аппаратуре.

Листовой тефлон обладает очень низкими показателями коэффициента трения, что делает его незаменимым в машиностроении в качестве прокладочного материала с высокими антифрикционными свойствами. Так же, из ПТФЕ производят различные набивки, уплотнительные элементы, фланцевые прокладки, детали торцевых уплотнений, элементы и уплотнения для насосов.

Ключевые причины заказать PTFE (политетрафторэтилен) у нас:

Наши менеджеры проведут бесплатную подробную консультацию по вопросам приобретения и применения тефлона в стержнях и плитах. +7 (812) 715-05-83, info@plastimet.ru. Обращайтесь!

Технические характеристики

Источник

ПТФЭ или что такое тефлон?

В 1938 году американская компания DuPont запатентовала свое изобретение – полимер тетрафторэтилена (PTFE), который был назван «ТЕФЛОН». Это особая пластмасса, которая обладает уникальными свойствами, благодаря которым стала широко применяться в различных сферах человеческой деятельности.

Свойства ПТФЭ

Где используется тефлон?

Тефлон получил широкое распространение в качестве материала для покрытия в химической, пищевой, электротехнической промышленности, в медицине и в военной сфере. Поскольку этот материал отличается теплостойкостью, его широко используют в процессе производства высокочастотной, военной и аэрокосмической техники.

Тефлон используют также в текстильной промышленности: им покрывают ткани, чтобы сделать их более устойчивыми при стирке и химчистке. Ткани с тефлоновым покрытием имеют грязеотталкивающие свойства.

ПТФЭ активно используется при изготовлении посуды: кастрюль, сковород, форм для выпечки. Этот материал обладает хорошими антипригарными свойствами, но он плохо переносит механические повреждения. Посуда с тефлоновым покрытием требует бережного обращения и аккуратной чистки. Так, в процессе приготовления пищи следует использовать только пластиковые или деревянные кухонные аксессуары, никак ни металлические. Не допускается использование жестких щеток, абразивных губок и твердых чистящих средств.

Чем опасен тефлон?

В обычных условиях этот материал безопасен, но при нагревании до температуры выше 200°C ПТФЭ начинает разлагаться, выделяя токсичные продукты, которые обладают канцерогенными свойствами. Наиболее опасным продуктов термического разложения тефлона является перфторизобутилен (C4F8), который представляет собой чрезвычайно ядовитый газ. Кроме того, в процессе производства тефлонового покрытия используется перфтороктановая кислота (PFOA, C-8).

Попадая в пищу при термической обработке, эти вещества способствуют развитию онкологических заболеваний. Кроме того, вещество приводит к мутациям клеток, нарушениям иммунной системы. Наиболее уязвимыми для воздействия веществ, выделяемых из тефлона, являются щитовидная и поджелудочная железы. Эти ядовитые вещества могут вызывать гормональные нарушения различного характера.

Альтернатива тефлону

Принимая во внимание опасное воздействие тефлона на живой организм, сегодня все больше производителей посуды отказываются от использования этого вещества в своей продукции. На рынке появляется посуда, которая на 100% является экологичной, безопасной для здоровья человека. К примеру, литая алюминиевая посуда с керамическим антипригарным покрытием Ecolon от компании Neoflam.

Свойства покрытия Ecolon

Видео об антипригарном покрытии Ecolon

Источник