Фторопласт (тефлон) — это единое наименование для всех фторсодержащих полимеров. Материал отличается светло-бежевой окраской, мягкий и скользкий на ощупь — напоминает мыло. Сфера применения этого полимера огромна, поскольку он обладает исключительными свойствами.

Все виды фторопластов различаются между собой свойствами и рабочими характеристиками. Они могут быть растворимыми или нерастворимыми, гидрофобными или набухающими. Среди наиболее ценных свойств полимеров — высокая химическая инертность, которая превышает показатели всех других синтетических материалов и даже некоторых благородных металлов. А также термостойкость, нетоксичность, низкий коэффициент трения, диэлектрические характеристики, низкое водопоглощение, невосприимчивость к воздействию ультрафиолета. Далее мы подробнее рассмотрим физико-химические, механические и электроизоляционные свойства.

Среди необычных физико-химических свойств фторсодержащих полимеров — прекрасная устойчивость к поглощению каких-либо веществ. Материал не подвержен воздействию плесени, бактерий, грибков. Разрушить его можно только с помощью расплавов щелочных металлов или элементарного фтора. Фторопласт устойчив к гидролизу, не окисляется. Гореть полимер может только при непосредственном контакте с открытым огнём, при этом в процессе горения он выделяет в десять раз меньше тепла, чем полиэтилен. Рассмотрим таблицу свойств фторопласта Ф-4:

ХарактеристикаЗначение
Плотность 2,12-2,2 г/см³
Теплоёмкость 1,04 Дж/(кг*С)
Коэффициент теплового линейного расширения 8-25 (1·10-5 °С)
Теплопроводность 0,2 ккал/м, ч·°С
Температура стеклования -120 °С
Температура плавления 327 °С
Минимальная рабочая температура -269 °С
Максимальная рабочая температура 260 °С
Водопоглощение (за сутки) 0
Теплостойкость по Вика 110 °С
Термостабильность при 415 °С не менее 110
Температура разложения более 415 °С
Потеря массы при при 420 °С за 5 часов, % за 3 часа 0,2
Атмосферостойкость превосходная
Химическая стойкость все минеральные и органические кислоты, щелочи, органические растворители, газы, окислители

Механические свойства

Фторопласт легко поддаётся разным видам обработки — резке, шлифовке, сверлению. Его физико-механические свойства могут меняться в зависимости от температуры. Рассмотрим основные показатели:

ХарактеристикаЗначение
Предел прочности при растяжении 200-300 кгс/см²
Удлинение при разрыве 300-350 %
относительное 350-500 %
остаточное 250-350 %
Предел прочности при сжатии 120 кгс/см²
Модель упругости при сжатии 7000 кгс/см²
Предел прочности при статическом изгибе 110-140 кгс/см²
Модель упругости при изгибе (при 200 °С) 4700 кгс/см²
Удельная ударная вязкость более 100 кгс·см/см²
Твёрдость по Бринеллю 29,4-39,2 мпа
Твёрдость по Шору при 20 °С -
шкала C 85-87
шкала D 55-59
Твердость по Роквеллу (шкала I) 80-95
Коэффициент Пуассона 0,45
Коэффициент трения по стали 0,2

Электроизоляционные свойства

Неполярность материала обеспечила ему широкое применение в качестве диэлектрика.

ХарактеристикаЗначение
Удельное объёмное электрическое сопротивление 1012-1020 Ом·см
Удельное поверхностное сопротивление не менее 1017 Ом
Электрическая прочность не менее 25-27 кВ/мм
Диэлектрическая проницаемость при частоте 103 Гц 1,9-2,2
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 103 Гц 0,0003
Дугостойкость 250-700 сек

Есть несколько основных видов фторсодержащих полимеров. Один из них, фторопласт-4, уже был упомянут выше. Рассмотрим другие:

  •  фторопласт-4 (Ф-4) Политетрафторэтилен ПТФЭ. Прочный, упругий материал с отличными показателями химической стойкости. В составе нет пластификаторов, стабилизаторов или катализаторов. Иногда может содержать добавки из кобальта или стекловолокна. Применяется для изготовления различных ёмкостей, труб.
  •  фторопласт-3 (Ф-3) Политрифторхлорэтилен. Высокопрочный, твёрдый полимер, хорошо выдерживающий отрицательные температуры. Легко плавится и формируется, демонстрирует хорошую адгезию к металлам. Обычно его применяют для изготовления нержавеющих покрытий.
  •  фторопласт-4 (Ф-4) Политетрафторэтилен ПТФЭ. Наиболее часто применяемый среди фторопластов. Трудногорючий материал, обладает самой большой плотностью. Гидрофобный, устойчив к резким изменениям температур.

Также существуют фторопласты Ф-30 и Ф-40, которые своими свойствами схожи с Ф-3 и Ф-4. Кроме того, у Ф-4 есть несколько подвидов, а именно:

  •  Ф-4ПН;
  •  Ф-4О;
  •  Ф-4Д;
  •  Ф-4А;
  •  Ф-4 HTD.

Эти подвиды различаются свойствами и характеристиками, а также областью применения. Например, Ф4-Д используют для производства волокон и покрытий, а Ф4-О — для изготовления различных рабочих элементов для насосов или труб.

Фторопласт-4 обладает наиболее высокой плотностью, термической и химической стойкостью, его чаще всего используют в промышленности и в быту.

Пластины (листы) и стержни изготавливаются в соответствии:

  • Фторопласт Ф4 - ТУ 6-05-810-88, ТУ 6-05-041-535-74;
  • Фторопласт черный Ф4К20 (с добавлением кокса 20%) - ТУ 6-05-1413-76;
  • Фторопласт черный Ф4К15М5 (с добавлением кокса 15% и 5% дисульфида молибдена) - ТУ 6-05-1413-76;
  • Фторопласт Ф4С15 (с добавлением стекловолокна 15%) - ТУ 6-05-1412-76;
  • Фторопласт Ф4С15М5 (с добавлением 15% стекловолокна и 5% дисульфида молибдена) - ТУ 6-05-1412-76;
  • Фторопласт Ф4М5 (с добавлением 5% дисульфида молибдена) - ТУ 301-05-109-91;
  • Фторопласт Ф4УВ15 (с добавлением 15 % углеродного волокна) - ТУ 301-05-16-89.

Фторопласт черный Ф4К20 стержни - это фторопласт ф4 стандартный, в который добавили 20% кокса, в результате получили материал черного цвета, который оказался самым лучшим полимером для групп пар трения. Соединив кокс и фторопласт, удалось повысить важные для его применения показатели: повышенная износостойкость в 600 раз выше, чем у стандартного фторопласта ф4; на 30% выдерживает большее напряжение при 10% деформации сжатия.

Важной особенностью применения композитного черного фторопласта Ф4К20 является изготовление деталей антифрикционного назначения, способные работать без смазки при температуре от -60°С до +260°С, не создавая загрязнений промышленными газами, снижая расходы при любом виде производства.

В условиях смазки материал способен работать в интервале температур от -270°С до +260°С.

Черные фторопластовые стержни марки Ф4К20 с добавлением кокса изготавливаются по ТУ 6-05-1413-76.

 

Группа фторсодержащих полимеров с уникальными свойствами "Фторопласт Ф4" занимает все больше места в мировой промышленности, достигая 30% доли от всего производства в развитых странах. Ученые России работают с этим материалом со времен Великой Отечественной Войны, и по прошествии времени область производства заготовок и использование деталей из фторопласта непрерывно увеличивается.

Фторопласт черный с коксом где применяется

Фторопласт черный с коксом стержни (марка PTFE Ф4К20) применяются во всех областях промышленности. Чтобы расширить области применения материала и улучшить его свойства, создаются композиции фторопласта с различными наполнителями. В зависимости от добавляемых химических элементов можно увеличить твердость материала, его износостойкость, снизить коэффициент трения практически до нуля - и полимер ничем не уступит в своих технических характеристиках стали. В качестве наполнителей используют бронзу, кокс, графит, асбест - химические элементы должны выдерживать температуру переработки фторопласта +360°С. Самые популярные композиции на основе фторопласта ф4 - черный фторопласт с коксом Ф4К20, Ф4К15М5 - 15% кокса +5 % молибдена, фторопласт со стекловолокном Ф4С15, Ф4КС2 - 2% кобальта синего, графитонаполненный АФГМ.

 

Черные прессованные стержни фторопласт Ф4К20 рекомендуется применять в изделиях для труднодоступных соединений и узлов, где обычная смазка нежелательна, и в тех механизмах, где отсутствие смазки может повлечь нарушения и поломки. Коксонаполненные черные фторопластовые стрежни Ф4К20 поддаются любым видам механической обработки: точение, фрезеровка, вырубка и др., с использованием станков или ручным способом. Стержни черного фторопласта Ф4К20 рекомендуется применять для изготовления подшипников скольжения, поршневых колец, деталей антифрикционного назначения.

 

Рабочая температура деталей из композита фторопласт черный Ф4К20 без смазки от -60°С до +260°С, с применением смазки -270°С до +260°С, выдерживает кратковременные пиковые нагрузки до +300°С. Стержни прессованного черного фторопласта Ф4К20 не впитывают влагу и не подвержены горению и воспламенению. Заготовки выдерживают долговременное хранение - 12 лет со дня изготовления. Выпускают и применяют черные фторопластовые стержни различного диаметра и длины.

Свойства композиционного материала фторопласт черный с коксом Ф4К20

В таблице представлены основные физико-механические, химические, электрические свойства черного фторопласта, которые помогут в выборе материала для применения.

Состав Ф-4 + 20% кокса
Плотность 2050 кг/м³
Коэффициент теплопроводности 0,23 Вт/(м*К)
Удельная теплоемкость 0,71 Дж/(кг*К)
Относительное удлинение на разрыв 65%
Разрушющее напряжение 11,8-14,6 МПа
Напряжение при 10% деформации 21,5 МПа
Твердость по Бринеллю 49-53,8 МПа
Деформация под нагрузкой 10МПа (24ч 22°С) 2,9-3,0%
Модуль упругости при сжатии 805 МПа
Модуль упругости при растяжении 1500 МПа
Коэфициент линейного расширения, 1*10-5, °С-1 от от -60 до +20 от 8 до 11
Коэфициент линейного расширения, 1*10-5, °С-1 от +20 до +250 от 11 до 18
Коэффициент трения по стали 0,14-0,30
Рабочая температура без смазки от -60°С до +260°С (кратковременно до +300°С)
Рабочая температура со смазкой от -270°С до +260°С (кратковременно до +300°С)
Коэффициент трения по стали 0,14-0,30
Интенсивность износа, не более 2,0*10-3 г/ч
Водопоглащение через 24ч 0,03%
Теплостойкость по Вика 145-160 °С
Предельное PV:  
при V=0,05 м/с 490 кПА м/с
при V=0,5 м/с 687 кПА м/с
при V=5 м/с 1078 кПА м/с
Температура плавления +327°C

Мы поставляем фторопласт черный коксонаполненный стержни Ф4К20, соответствующие ТУ 6-05-1413-76 (имеются паспорта качества, декларации соответствия), от крупнейших предприятий России.

Фторопласт стержневой Ф4К20 прессованный производится в размерах: диаметр от 10 мм до 300 мм, длина от 40 мм до 1000 мм.

Возможны поставки других размеров после согласования с менеджером.