Фторопласт (фторлон)

Заявка на товар/услугу

Фторопласт (фторлон) - это техническое наименование пластмасс, содержащих фтор. Фторопласты получают в ходе полимеризации тетрафторэтилена. Синтетический полимерный материал имеет вид порошка белого цвета, который легко уплотняется в комки. Затем порошок прессуют, спекают, используя высокотемпературный режим. Название пластмасс соотносится с числом атомов фтора в их составе (от 1 до 4).

Распространенное наименование фторопласта в России — фторопласт-4. Также здесь используются названия политетрафторэтилен (ПТФЭ), полимер тетрафторэтилена. Полимер выпускают согласно ГОСТ 10007-80.

В других странах используют такие торговые названия полимерного материала:

Япония — полифлон;
Англия — флуон;
США — тефлон, галон;
Италия — алгофлон;
Франция — сорефлон, гафлон;
Германия — гостафлон TF.

Технические характеристики, свойства фторопласта

Фторопласт характеризуется уникальным набором свойств. Это основной полимер, использующийся в химической промышленности, виды своей превосходной химической стойкости. Данный вид пластика имеет практически абсолютную химическую стойкость! Не разрушается даже при воздействии «царской водки». Высокая химическая устойчивость обусловлена способностью электроотрицательных атомов фтора экранировать. Сочетание химических, физических, электроизоляционных, механических свойств уникально и присуще только фторопласту.

Химические свойства Ф-4

Разлагается при температуре более 415 ºС;
не горюч;
при температуре 420 градусов по Цельсию после 3 часов потеря по массе составит всего 0,2%;
высокая химическая стойкость к агрессивному воздействию щелочей, кислот, окислителей, органических веществ, фтора, агрессивных газов, расплавов щелочных металлов, при небольших температурах – к трёхфтористому хлору (устойчивость теряется с повышением температуры);
превосходная атмосферостойкость.

Физические свойства фторлона Ф-4

Температура плавления фторолона – 327 ºС;
плотность Ф-4 – 2,14 – 2,26 г/см³;
коэф-т линейного расширения фторлона 1×10-5 ºС – от 8 до 25;
теплоемкость полимера – 0,25 кал/г ºС;
водопоглощение в течение суток – 0;
термостабильность – не меньше 110 часов при 415 ºС;
теплостойкость согласно Вика – 110 ºС;
температура стеклования пластмассы – минус 120 ºС;
максимально допустимая рабочая температура – 260 ºС.

Механические характеристики

Предельные показатели прочности при растяжении – 200 - 300 кгс/см²;
твердость фторопласта по Бринеллю – 3 – 4 кгс/мм²;
механическая обрабатываемость – высокая;
максимальная прочность при сжатии – 120 кгс/см²;
максимальная прочность при статическом изгибе - 110-140 кгс/см²;
ударная вязкость удельная – свыше 100 кгс*см/см²;
относительное удлинение фторлона при разрыве – 350 – 500%;
остаточное удлинение при разрыве – 250 – 350%;
удлинение фторлона при разрыве – 300 – 350%;
модуль упругости при 200 ºС на изгиб – 4700 кгс/см²;
модуль упругости при сжатии – 7000 кгс/см²;
коэффициент трения фторлона по стали – 0,2.

Марки фторопласта

Выделяют следующие марки фторлонов:

Ф-2 (поливиниленфторид)

Состав продукта регламентируется ТУ 6-05-646-77. Материал не содержит стабилизаторов, пластификаторов и катализаторов. Он обладает высокой упругостью, прочностью. Поэтому используется для изготовления трубопроводов и емкостей для хранения, транспортировки агрессивных жидкостей. Полимер Ф-2 используют для вторичной переработки. Фторопласт имеет свойство растворяться в нейтральных растворителях.

Разновидность фторопласта — Ф-2М. Этот материал включает модификаторы в виде кокса, стекловолокна, кобальта.

Ф-3 (политрифторхлоридэтилен)

Состав регламентируется согласно ГОСТ 13744-76. Эта марка фторопласта отличается твердостью, прочностью. Полимер устойчив к низким температурам, хорошо плавится, может изменять форму при прессовке, литье. Его часто применяют в качестве покрытий против коррозии из-за хорошей адгезии к металлам.

Разновидность фторопласта — Ф-3М, который соответствует ТУ 6-05-1812-77.

Ф-4 (политетрафторэтилен)

Состав сопоставим с ГОСТ 10007-80. Среди прочих фторопластов Ф-4 выделяется самой высокой плотностью. Это слабо горючий материал. Он обладает высокой гидрофобностью, низкой пористостью. Пластик можно нагревать до 260 °C без изменения свойств, технических характеристик. Ниже приведены наиболее распространенные разновидности фторопласта Ф-4.

Ф-4А. Это порошок, обладающий всеми положительными свойства фторопласта Ф-4. Полимер более удобный в эксплуатации. Его применяют для изготовления деталей с заданными высокими допусками (точные размеры). Ф4-А используют для прессовки (компрессионной, автоматической, изостатической), поршневого экструдирования.

Ф-4Д. Тонкодисперсная разновидность фторопласта с малым молекулярным весом. Ф-4Д перерабатывают с помощью экструзии. Из материала приготавливают суспензии, которые затем применяют для изготовления волокон, пленочного материала, защитных покрытий.

Ф-4ПН. Эту разновидность эксплуатируют с целью получения деталей повышенной надежности. Различают также: Ф-4ПН-40 (средний размер частиц 21 – 45 микрон), Ф-4ПН-90 (46 – 135 микрон), Ф-4ПН-20 (частицы размером 6 – 20 микрон). Дополнительная маркировка определяется диапазоном размеров частиц полимера. Для фторопласта Ф-4 размер частиц варьирует от 100 мкм до 180 мкм.

Ф-4О. Материал эксплуатируют с целью производства типовых изделий: прокладок, втулок, в том числе для трубопроводных систем, насосов.

Ф-40. Продукт сополимеризации этилена и тетрафторэтилена изготавливают согласно ОСТ 6-05-402-47. По химическим свойствам сополимер Ф-40 близок к Ф-4. Материал, инертен к воздействию растворителей, концентрированных кислот. Он также защищает от действия ультрафиолета.

Сополимер имеет две разновидности: Ф-40П и Ф-40Ш. Детали, изготовленные из Ф-40П, получают прессованием или литьем, а с материалом Ф-40Ш работают методом выдавливания (экструзии).
Ф-4HTD. Диапазон величин частиц полимера от 5 мкм до 30 мкм. Данный тонкодисперсный материал применяют как сухую смазку или загуститель смазок.

Формы и типы заготовок из фторопласта

Из фторопластов делают либо заготовки (полуфабрикаты), либо готовые изделия. Заготовки производятся согласно с ТУ 6-05-810-88. Существует два варианта регламентирующие размеры полуфабрикатов. Во-первых, номенклатура предприятия изготовителя. Во-вторых, спецификации, согласованные между заказчиком и изготовителем.

Допуски номинальных размеров записаны в ОСТ 6-05-322-74 (кроме листов, стержней, которые прессуют в горизонтальном положении).

По сортности заготовки делят на два вида - высший и 1-й сорт.

Полуфабрикатами из фторлона являются:

стружка, порошок;
пленка;
диск, стержень, брусок;
лист либо пластина.

Фторопласт листовой

Лист (пластина) фторопласта - это полимерное изделие прямоугольной формы. Он может быть как стандартным, так и фольгированным, модифицированным, армированным. Качество изготовления листа определяют по ГОСТ 6-05-810-88, ГОСТ 21000-81.

Для пластин (листов), изготовленных из Ф-4 (тефлона), используют ТУ 6-05-810-88. Габаритные размеры листов составляют: длина от 300 до 1000 мм, ширина от 300 до 1000 мм.

Толщина листового фторлона — от 2 до 20 мм. Согласно ГОСТ 21000-81 производят покрытый фольгой листовой фторопласт марок:

ФФ-4. Величины длины, ширины от 100 до 400 мм, толщины - от 1,5 до 5,0 мм. Технология производства: прессовка с дальнейшим спеканием.
ФАФ-4Д. Габаритные размеры: длина от 280 до 500 мм, ширина от 170 до 500 мм толщина - от 0,5 до 5,0 мм. Технология производства: послойное прессование лакоткани.

Размерный ряд может быть расширен по требованию заказчика. Сфера использования фторопластовых листов различных марок охватывает:

производство труб, шлангов различной толщины;
изготовление пленок (конденсаторных, изоляционных);
изготовление посуды и прочих предметов для пищевой промышленности;
изолирование кабельной продукции;
футеровка труб и насосов.

Фторопласт стержень (круг)

Стержень из фторопласта имеет форму цилиндра белого цвета. Этот полимерный продукт используют в чистом виде либо модифицированный. Требования к изготовлению стержней определяется по ГОСТ 6-05-810-88, также ГОСТ 21000-81. Технология производства: вертикальное либо горизонтальное прессование.

Стержни разняться между собой в зависимости от марки полимера, использованных добавок и наполнителей, наличия армирования.

Сфера использования фторопластовых стержней различных марок охватывает:

изготовление посуды, прочих предметов для пищевой промышленности;
производство толстостенной трубной продукции.

Готовые изделия служат не менее двадцати лет, работают без смазки, не проводят электрический ток.

Диаметр стержней от 10 до 300 мм, длина от 70 до 1000 мм. Купить можно стержни из фторопласта:

экструзионного;
прессованного;
вторичного.

Изготовление фторопласта

Технология изготовления фторопласта в нашей стране подразумевает три этапа:

1. получение хлордифторметан по реакции Свартса;

2. получение из хлордифторметана тетрафторэтилена пиролизным методом;

3. получение из тетрафторэтилена в результате полимеризации фторопластового порошка.

Он различается размером частиц, что учитывается в маркировке продукта. Выделяют следующие варианты размеров в мкм: 6 — 20; 21 — 45; 46 — 135; 100 — 180. Пример: Ф-4ПН- 90, Ф-4ПН-20.
Если в маркировке полимера использована буква «М», значит использовались дополнительные вещества — модификаторы. Число, стоящее после буквы «М», указывает количественное отношение добавки к основе. В качестве добавок используют: кокс, кобальт, стекловолокно, кварц, бронза, прочее.

Модификаторы способны менять химико-физические свойства основы. С их помощью можно повысить теплопроводность, твердость, устойчивость к истиранию.

Добавки, которые используют чаще всего, делятся на такие виды:

армирующие;
волокнистые тканные, волокнистые не тканные;
порошки минеральные;
порошки металлические;
порошки органические.

Модификаторы, в зависимости от требований к конечному продукту, могут использоваться единично или комплексно.

Например: с целью уменьшения трения (повышения срока износа) объединяют дисульфид молибдена + графит; для повышения жесткости добавляют коллоидный графит. Введение углеродного волокна либо углерода позволяет получить продукт с более высокими показателями твердости и износостойкости, повышенным сопротивлением ползучести и удельной теплопроводности. Также углеродное волокно положительно влияет на прочностные характеристики. Стекловолокно в составе фторлона снижает хладотекучесть, увеличивает износостойкость.

Для производства распространенного фторопласта Ф-4 используют прессовку и последующее спекание при температуре 360 °C - 370 °C. Второй технологический вариант производства — экструзия. В этом случае порошок под высоким давлением помещается в экструдер, а при выходе из него спекается. Такой метод позволят получать изделия длиной до пяти метров.

В результате обеих технологических схем получают заготовки-полуфабрикаты простых форм: листы, трубки, стержни. Затем заготовки обрабатывают на металлорежущих станках, получают конечное изделие.

История

В 1936 году ученый-химик Рой Планкеттом из американской организации Kinetic Chemicals обнаружил, что газ тетрафторэтилена, который находился в баллонах под высоким давлением, преобразовался в порошок. Свойства порошка оказались уникальными. В 1941 году полимер, получивший название «тефлон», был запатентован. Это способствовало развитию корпорации, которая впоследствии стала частью химического концерна Du Pont.

В Советском Союзе о чудо-материале узнали в период 2-ой мировой войны при разборке танка производства США. Среди металлических деталей башенного механизма было обнаружено белое уплотнительное кольцо из фторопласта.

Работы по синтезированию советских фторопластов стартовали в 1947 году в Ленинградском НИИПП. А уже в 1949 году в СССР открылось опытное предприятие по производству фторопласта-4.
Затем в середине пятидесятых годов получили Ф-3, сополимеры Ф-40, фторопласт-42 и Ф-3М.

Цена

Цена одного килограмма листового Ф-4 формируется зависимо от:

марки материала;
технических свойств;
производителя;
условий, объема поставки.

Следует отметить, что оптовая стоимость товара, как правило, на 10 — 20% ниже розничной.

Реализация фторлона Ф-4 (пластины, стержни) по оптовой цене составляет от 700 руб. до 800 руб. Стоимость вторсырья стартует от 400 руб. Модифицированный сплав оценивается в 800 — 900 рублей за кг и более, зависимо от состава, модифицирующих добавок.

Оптовые цены на фторопласты других марок ниже, чем у Ф-4. А именно:

Ф-2. 500 — 550 руб/кг;
Ф-3. 500 — 700 руб/кг.

Фторопласт в виде порошка — товар довольно редкий. Разница стоимости его килограмма у различных производителей достаточно велика. Средняя стоимость 1-го килограмма продукта составляет от 1000 руб. до 1100 руб.

Если для полуфабрикатов при формировании цены определяющим показателем выступает вес изделия, то цена конечного продукта формируется в зависимости от его сложности.

Цены на индивидуальные изделия, изготовленные по чертежам заказчика, значительно выше, чем для изделий массового производства.

Следует обратить внимание, что рынок пластмасс, содержащих фтор, наводнен дешевым товаром, производимым в Китае. По данным РБК за 2016 год на рынок поступило около 66% импортного фторлона. Значительный объем этого товара на поверку оказывается продуктом вторичной переработки (от 30% до 70%). Существует теория, в соответствии с которой у материалов, состоящих из 35% первичного сырья, и при 100-процентном первичном составе, одинаковый коэффициент трения. Это дает возможность реализовать продукцию вторичной переработки.

При статических нагрузках разница между фальсифицированной и качественной деталью некритична. Но при динамических нагрузках фальсификат быстро выходит из строя, может стать причиной поломки всего механизма.

Применение

Фторлон Ф-4, зачастую называемый «тефлон», самый востребованный в данном спектре пластмасс. Именно этот полимерный материал применяют для придания пищевой посуде антипригарных свойств. Кроме того Ф-4, прочие фторопласты эксплуатируют в:

легкой промышленности. Там тонким тефлоновым слоем покрывают поверхность спортивной одежды и обуви;
медицинской отрасли. Так как фторопласт экологичен, не вреден для человеческого организма - из него производят имплантаты, емкости для хранения продуктов крови, упаковки для медицинских препаратов. Еще одна сфера применения — стоматология;
производстве машин, механизмов. Здесь основная сфера применения — детали, устойчивые к трению, испытывающие динамические нагрузки (подшипники, кольца, сальники, элементы двигателей, прочее). Детали из фторлонов хорошо показали себя во время использования в вакууме, агрессивных средах, при низких температурах;
электро- и радиотехнике. Фторопласты — это изоляторы либо проводники электричества. Из них производят кабели, части реле, выключатели, другое;
химической отрасли. Здесь используют такое свойство фторопластов как инертность к кислотам и щелочам. Поэтому из него изготавливают лабораторную посуду, емкости для хранения, перевозки, трубопроводы, агрегаты колонного типа, прокладки. То есть те изделия, которые находятся в непрерывном контакте с агрессивными веществами;
пищевой отрасли. Основное направление — нанесение антипригарных и прочих покрытий. Так обрабатывают сковороды, формы для выпечки, емкости для хранения пищевых продуктов.

Также фторлон служит футеровочным материалом для труб, насосов, из него производят шланги, трубы различных размеров и толщин.

Поставщик: ООО РТГ "МетПромСтар"