ФТОРОПЛАСТ-4 (сырье)

Фторопласт-4 – это уникальный термопластичный полимер, который имеет ценные физико-химические свойства, обусловленные особо прочной связью атомов углерода и фтора. Благодаря этому, изделия, изготовленные из фторопласта-4, отличаются высокой термостойкостью, исключительной стойкостью к химическому воздействию, имеют великолепные диэлектрические, механические, антиадгезионные и антифрикционные свойства, а также обладают уникальной способностью сохранять эти характеристики даже при высоком рабочем давлении и в широком диапазоне температур (от -2690С до +2600С). При этом при превышении данных показателей происходит лишь небольшое снижение физико-механических свойств изделий из фторопласта-4, а не полная потеря их химической стойкости.

Сравнительные характеристики различных марок фторопласта-4:

Показатель качества	Марка фторопласта
	Ф-4	Ф-4ПН-90	Ф-4ПН-40	Ф-4ПН-20
Внешний вид	Легко комкующийся порошок белого цвета, без видимых включений
Массовая доля влаги, %, не более	0,02	0,02	0,02	0,02
Плотность, г/см3, не более	2,18-2,21 (в зависимости от марки)	2,19	2,19	2,19
Прочность при разрыве незакаленного образца, МПа (кгс/см2), не менее	26 (260) – 15 (150) (в зависимости от марки)	25 (255)	25 (255)	25 (255)
Относительное удлинение при разрыве незакаленного образца, %, не менее	350 – 150 (в зависимости от марки)	350	350	350
Электрическая прочность, кВ/мм, не менее	50 – 60 (в зависимости от марки)	-	60	60
Средний размер частиц, мкм	100-180 (не нормируется)	46-135	21-45	6-20

На сегодняшний день более 60 % от всего производства фторопластов занимают традиционные фторполимеры, тогда как остальные 40 % отводятся композициям на их основе. Но всё же чистый фторопласт-4 создает достойную конкуренцию многим материалам, в том числе металлу (нержавеющей стали и эмалям).

Если необходимо повысить технические и эксплуатационные свойства фторопласта-4, к нему могут добавляться следующие композиционные материалы:

•     порошкообразные:
•     органические: сажа, кокс, уголь, графит;
•     минеральные: ситалл, стекловолокно, кварц, слюда, керамика, каолин;
•     металлические: серебро, никель, свинец, медь, олово, бронза, алюминий;
•     армирующие (волокнистые):
•     тканые: графитовые, базальтовые, асбестовые и стеклоткани;
•     нетканые: кварцевое, графитовое, асбестовое, базальтовое и стекловолокно, металлические усы;
•     каркасные: смятая фольга, металлическая смятая сетка.

 

Производство изделий из фторопласта-4 основано на применении методов холодного прессования и запекания.

В зависимости от среднего размера частиц фторопласт-4 бывает нескольких марок:

•     Ф-4: частицы имеют размер 100 – 180 мкм;
•     Ф-4 ПН-90: частицы имеют размер 46 – 135 мкм;
•     Ф-4 ПН-40: частицы имеют размер 21 – 45 мкм;
•     Ф-4 ПН-20: частицы имеют размер 6 – 20 мкм.

 

Фторопласт-4 обладает следующим рядом уникальных и неоспоримых преимуществ, среди которых можно выделить:

•     очень низкий коэффициент трения;
•     высокую устойчивость к воздействию радиации;
•     отличную химическую стойкость;
•     электроизоляционные возможности;
•     хорошие антифрикционные показатели;
•     низкую теплопроводность;
•     абсолютную негорючесть и очень низкое дымообразование;
•     морозостойкость;
•     устойчивость к агрессивному воздействию окружающей среды;
•     отсутствие старения и фотостарения;
•     абсолютную гидрофобность;
•     не хрупкость.

 

К недостаткам фторопласта-4 можно отнести:

•     хладнотекучесть;
•     высокую степень истирания;
•     высокий коэффициент температурного линейного расширения;
•     склонность к рекристаллизации и остаточной деформации;
•     невозможность получения изделия литьем.

 

На практике все преимущества и недостатки фторопласта-4 означают следующее:

•     Подшипники, изготовленные из фторопласта-4, при работе на высоких скоростях очень быстро сотрутся, а при скорости до 0,66 м/мин, благодаря превосходному коэффициенту трения, прослужат намного дольше стальных подшипников;
•     Использования трущихся деталей под нагрузкой существенно снижает силу трения, тогда как изделия из фторопласта-4 не требуют дополнительного применения смазочных материалов;
•     Изделия из фторопласта-4, благодаря морозостойкости, могут применяться при отрицательных температурах. Но при этом не рекомендуется их использование при температуре ниже -800С, если на них приходится нагрузка более 30 кг/см3;
•     Фторопласт-4 незаменим в высокочастотных и сверхвысокочастотных технологиях, поскольку обладает отличными диэлектрическими свойствами, которые не зависят от температуры тока и его частоты;
•     При нагревании фторопласта-4 до температуры +3270С начинается плавление его кристаллитов, но при этом сам фторполимер не переходит в вязко-текучее состояние.

 

Отличительные характеристики и положительные качества фторопласта-4 позволяют использовать данный материал во многих сферах промышленности:

•     в машиностроении его применяют для изготовления различных приборов и деталей, работающих без смазки или с минимальной смазкой;
•     в химической промышленности его используют для создания емкостей для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей;
•     в электротехнике его применяют для изготовления электроизоляционных изделий;
•     в пищевой промышленности из него изготавливают антипригарные и антиадгезионные элементы технологического оборудования;
•     в фармацевтике и медицине фторопласт-4 используется для изготовления держателей протезов, сердечных клапанов, емкостей к аппарату искусственного кровообращения и т.д.