Nd-avtodrom.ru

НД Автодром
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Смазка с фторопластом: описание, виды и сферы применения

Силиконовая смазка с фторопластом — особенности и свойства

Со стремительным развитием технологий смазочные материалы уже используются не только для снижения трения и минимизации физического износа металлических поверхностей. В современных условиях производства и быта они:

  • выполняют роль токоизолирующего слоя;
  • позволяют эффективно предотвратить задиры и заклинивание;
  • противостоят проникновению влаги и агрессивных компонентов;
  • защищают сталь от коррозии, а резиновые изделия от пересыхания.

Такая обширная вариативность применения обуславливает создание новых продуктов. И силиконовая смазка с фторопластом ИПФ-200 – один из них.

Физико-химические характеристики и эксплуатационные свойства

Это универсальная силиконовая смазка, созданная на основе кремнийорганического базового масла, имеющая белесый цвет и представляющая однородную мягкую консистенцию с густой текстурой и при нанесении работает долговечным слоем благодаря высокому индексу вязкости базового масла. Она характеризуется:

  • химической инертностью;
  • низким уровнем испаряемости;
  • отменными противоизносными свойствами;
  • полным отсутствием токсичных компонентов;
  • превосходной термической и коллоидной стабильностью;
  • исключительными диэлектрическими и антикоррозионными свойствами.

Широкий диапазон рабочих температур также отличает ИПФ-200 от других аналогов. Она сохраняет свою аутентичную пластичность вплоть до — 40˚С и демонстрирует термохимическую стабильность при длительных температурах до + 200˚С и при пиковом повышении температуры до + 320˚С.

Как известно, малое изменение вязкости и высокая стабильность при температурах, близких к 200˚С, – свойство, которым обладают все силиконовые смазки. Но при отсутствии присадок они дают слабый антифрикционный эффект на стальных поверхностях. ИПФ-200 лишена данного недостатка, так как в ее состав входит уникальный комплекс присадок и фторполимерные компоненты в тонкодисперсной форме. Этот факт существенно расширяет ее эксплуатационный потенциал и позволяет конкурировать с лучшими российскими и европейскими смазочными продуктами.

Универсальность и вариативность применения

Уникальные физико-химические характеристики и отменные водоотталкивающие свойства ИПФ-200 позволяют ее использовать во всех отраслях народного хозяйства и для самых разнообразных производственных и бытовых целей. Ее можно применять для обработки контактных поверхностей типа «металл/металл», «металл/резина», а также различных изделий из дерева, кожи и пластика.

Общетехнические задачи

Также, как и универсальная силиконовая смазка Silicot gel, ИПФ-200 надежно защищает от воздействия повышенной влажности — на 100% защищает от воды. Но только в отличие от аналога она характеризуется более низким процентом смываемости, лучшей проникающей способностью и высокими показателями сжимаемости. Она может применяться для механизмов, работающих в условиях низких давлений и соляного тумана и эксплуатируемых в закрытых помещениях и на улице. Наиболее часто она востребована для обработки:

  • петель автомобилей — стоимость обработки ниже по сравнению со смазкой силикот;
  • узлов трения;
  • замков;
  • турникетов;
  • кулеров и вентиляторов;
  • сантехнического оборудования ;
  • мебельной и оконной фурнитуры;
  • ходовых узлов открытых передач;
  • легконагружаемых и высокоскоростных подшипников;
  • поворотных механизмов систем наружного наблюдения и телекоммуникаций.

Густая термовлагостойкая смазка с фторопластом ИПФ-200 способна формировать ультратонкий слой, активно противостоящий проникновению молекулярной влаги, кислороду, слабым кислотам и щелочам. Ее показатели химической устойчивости значительно превышают параметры, которыми обладает смазка с фторопластом Silicot, «МС спорт», что позволяет применять ее не только для минимизации трения, но и эффективной антикоррозионной защиты. Она упреждает появление задиров, заусениц и скрипов и может использоваться для защитной и профилактической обработки:

  • резиновых уплотнителей (окна, автомобили, морозильные камеры, печи, шаровые краны);
  • оборудования для подводного плавания, туристической и альпинистской экипировки;
  • аккумуляторных приводов, коннекторов и изоляторов;
  • поворотных и запорных механизмов;
  • салазок и направляющих;
  • резьбовых соединений.

ИПФ-200 гипоаллергенная, не имеет запаха и не оставляет жирных и темных следов. Она не горюча, не вступает в реакцию с лакокрасочными покрытиями, не вызывает структурных изменений в пластиковых и резиновых материалах. Такое сочетание делает ее незаменимой для использования в бытовой инфраструктуре. Сегодня ее широко используют для обработки:

  • СВЧ-печей;
  • банкоматов;
  • беговых дорожек;
  • спортивных тренажеров;
  • офисной и копировальной техники;
  • холодильников и морозильных камер;
  • насосов, установленных в плавательных бассейнах.

Специализированное использование

Как универсальная силиконовая смазка с фторопластом ИПФ-200 также находит применение в узких и специфических сферах. Но, главное, она имеет пищевой допуск.

Обработка запорно-регулирующей арматуры

В современных условиях компаниям, поставляющим водные и углеродсодержащие ресурсы, важно соблюсти компромисс между экономией и качеством услуг. ИПФ-200 продемонстрировала отменную антифрикционную эффективность, высокую степень герметичности при обработке эластомеров и резьбовых элементов шаровых кранов, задвижек, клапанов и заслонок. К тому же за счет абсолютной химической инертности она позволяет полноценно соблюсти все санитарно-гигиенические нормы при обустройстве питьевых трубопроводов.

Медицинское оборудование

Нетоксичность в сочетании с описанными физико-химическими свойствами делает ИПФ-200 идеальной для обработки приборов медицинского и лабораторного оборудования. Она полностью гигиенична в применении, обладает высокой термостойкостью, что дает возможность использовать ее в диагностических комплексах, автоклавах, средоварках и ферментерах.

Переработка и производство пищевых продуктов и напитков

Экологичность, стойкость к вымыванию паром и водой, совместимость с металлическими и резиновыми поверхностями, инертность к засорению, отсутствие запаха и термостабильность – все это дает возможность применять ИПФ-200 для оборудования и механизмов из любого направления пищевой отрасли. Для нее характерны высокие водоотталкивающие защитные антифрикционные характеристики диэлектрические свойства.

Несмотря на общую кремнийорганическую основу, далеко не все силиконовые смазки обладают столь унифицированными характеристиками и таким широким диапазоном применения, как ИПФ-200, разработанная специалистами компании «Интеравто». Ее использование позволяет снизить расходы на обслуживание оборудования и положительно сказывается на их функциональности и долговечности техники.

Пластичные смазки: свойства и классификация

К категории смазочных материалов относятся моторные и трансмиссионные масла, различные жидкости на основе нефтепродуктов и пластичные смазки.

Смазочные материалы — это неотъемлемый компонент практически любого механизма. Помимо основной функции смазки поверхностей деталей, подверженных трению, они выполняют множество других функций, в том числе герметизации, антикоррозийной защиты, охлаждения, защиты от ударной нагрузки.

Состав

Если машинные масла — это двухкомпонентный состав на основе минерального или синтетического базового масла с добавлением пакета присадок, то пластичные смазки есть не что иное, как трехкомпонентный состав, состоящий из базового масла, пакета присадок и самого главного компонента — загустителя, который формирует пластичную структуру.

Производство

Пластичные смазки изготавливаются из 3 компонентов — базового масла, присадок и загустителя. В качестве базового масла применяются синтетические или минеральные с различной вязкости.

В качестве присадок используют стандартные присадки и модификаторы трения:

  • Антиоксиданты;
  • Противоизносные/противозадирные компоненты;
  • Адгезионные компоненты;
  • Ингибиторы коррозии;
  • Твердые вещества (графит и дисульфит молибдена).

В качестве загустителя используется два вида компонентов:

  1. Литиевый или натриевый загуститель, состоящий из жирной кислоты и гидроксида металла;
  2. Комплексное мыло, состоящее из смеси жирных кислот и гидроксида металла.

Степень густоты загустителя регулируется добавлением модификатора структуры — специального компонента, позволяющего делать загуститель более густым или более жидким. Все основные свойства смазки — степень адгезии, температурная стойкость, стойкость к вымыванию водой, механическая стабильность, определяются именно свойствами загустителя. Не важно, какое базовое масло использовано в смазке, важно на основе какого загустителя она изготовлена. Именно этот показатель определяет применение той или иной смазки.

Свойства

Основная функция пластичной смазки, хоть далеко и не единственная, заключается в снижении трения между поверхностями деталей, соприкасающихся между собой в процессе работы механизма. В этом смысле пластичная смазка похожа на масло.

Однако у пластичной смазки есть одна особенность — это принцип ее работы, основанный на свойствах загустителя впитывать базовое масло в состоянии покоя, и выделять его из своей структуры при механическом воздействии.

Принцип работы пластичной смазки напрямую зависит от того, какой загуститель применялся производителем при производстве той или иной пластичной смазки.

Когда пластичная смазка закладывается в узел трения, например в подшипник, на направляющую или какую-либо другую поверхность, то смазывает не сама пластичная смазка, а смазывает базовой масло, которое выступает из ее структуры. При работе узла, в который нанесена пластичная смазка, внутри него возникает механические нагрузки. Например, внутри подшипника при его вращении ролики или шарики прокатываются по телам качения, соответственно, смазка подвергается механическому воздействию.

Как следствие, загуститель расширяется и из его пор выделяется базовое масло, которое непосредственно смазывает поверхность. Как только подшипник перестает вращаться, загуститель снова впитывает в себя базовое масло.

Принцип действия загустителя похож на принцип действия губки, при надавливании на которую из ее структуры выступает вода, а если ее отпустить, то она снова впитает воду.

Применение

Пластичные смазки многофункциональны, однако можно выделить 5 основных:

  1. Защита от износа — одна из основных функций;
  2. Герметизация подшипников — для того, чтобы не допустить попадания в узел воздуха, газов, жидкостей;
  3. Защита от кавитации — для снижения вибрации и шума в узле трения;
  4. Защита от коррозии — для защиты поверхностей, куда может попасть влага и появиться коррозия;
  5. Защита от ударных нагрузок — там где нельзя обеспечить защиту смазыванием маслом, но необходимо, чтобы на поверхности трения всегда находился смазывающий материал.

К преимуществам можно отнести характеристики:

  • Простота подачи в узел трения.
  • Смазка легко закладывается в узел трения и в течение долгого времени сохраняет свои свойства, оставаясь в нем;
  • Высокая степень адгезии. Смазка, обладая высокой липкостью, прочно держится на поверхностях трения, не стекает, обеспечивая при этом смазку в любой момент времени;
  • Снижение шума и вибрации. Благодаря густой консистенции пластичных смазок, они прекрасно выполняют роль демпфера при ударных воздействиях, возникающих при вибрации.
  1. Отсутствие охлаждающих свойств. Если у масла одна из функций состоит в охлаждении узла, куда оно подается, то у пластичной смазки такое свойство отсутствует;
  2. Отсутствие моющих свойств. Если узел подвергается загрязнению, или в нем накапливаются продукты износа, то они будут там копиться до тех пор, пока не станут действовать как абразив. Результат — выход узла из строя и его последующая замена;
  3. Ограничение по прокачиваемости. Есть ряд показателей, которые позволяют нормировать смазывающие материалы по степени прокачиваемости. Чем гуще смазочный материал, тем он труднее прокачивается по каналам туда, куда требуется подать смазывающий материал.

Виды пластичных смазок

От содержащихся компонентов, разделяются на несколько типов:

  1. Кальциевые смазки, больше известный как солидол. Данный тип смазок получил широкое применение в силу своей универсальности и невысокой стоимости. Солидол применяется как для смазки узлов трения, так и для консервации, поскольку обладает высокими водоотталкивающими свойствами.
  2. Графитные смазки. Данный тип смазки также относится к солидолам, однако обладает повышенной термоустойчивостью и антифрикционными свойствами. Гафитная смазка часто используется для внесения в высоконагруженные узлы, например шрус.
  3. Литиевые смазки, известные также как литол-24. Литол широко применяется в качестве универсальной смазки практически по всех узлах, требующих внесения смазки с повышенными эксплуатационными характеристиками. Литол также обладает высокими консервационными свойствами.

Пластичные смазки, в силу своих особенностей, применяются там, где применение обычных масел невозможно.

Отличаясь простотой, они выполняют множество функций, недоступных для обычных смазочных масел. Данный тип смазочных материалов можно по праву отнести к универсальным.

Фторопласт: применение, свойства, производство и цена

Фторопласт — современный конструкционный материал, который благодаря своим особенным эксплуатационным свойствам широко применяется в машиностроении, электротехнике, медицине, пищевой и химической промышленности.

Пластины и стержни из фторопласта можно приобрести оптом или в розницу.

Современное оборудование позволяет изготавливать разнообразные изделия из фторопласта по чертежам заказчика с точным соблюдением всех размеров.

Удобные сервисы транспортировки позволят организовать быструю доставку фторопластов.

Закупка полимеров и пластиков у крупных поставщиков имеет ряд преимуществ:

  • широкая география поставки;
  • опт и розница;
  • востребованные типоразмеры;
  • персональный подход к клиентам.

Ознакомиться с ассортиментом.

В последние десятилетия тефлон, или фторопласт-4, приобрел большую популярность. Широким массам населения этот пластический материал молочно-белого цвета стал известен благодаря его использованию при производстве посуды с антипригарным покрытием (Tefal). Но этим сфера применения данного полимера не ограничивается.

Что такое фторопласт и где он применяется?

Фторопласты представляют собой фторсодержащие полимеры, относящиеся к группе конструкционных пластиков. К наиболее известным разновидностям этих полимеров относятся:

  • фторопласт-4 (политетрафторэтилен (-C2F4-)n, торговые марки — Teflon, Hostaflon TF, Fluon G, Algoflon F, Polyflon M);
  • фторопласт-3 (политрихлорфторэтилен (-CF2-CFCl)n, торговые марки — Dyflon, KEL-F, Voltalef, Neoflon CTFE);
  • фторопласт-2 (поливинилиденфторид (CH2CF2)n, торговые марки — Kynar, Solef, Neoflon VDF);
  • фторопласт-40 (сополимер тетрафторэтилена (CF2CF2CH2CH2)n, торговые марки — Tefzel, Hostaflon ET, Neoflon ETFE).

Несмотря на самый низкий коэффициент сухого трения среди полимеров, фторопласты не являются взаимными аналогами друг друга, отличаясь целым рядом технических характеристик.

Фторопласт-4, или тефлон, активно используется:

  • в машиностроении. Благодаря устойчивости к трению и воздействию агрессивных сред, из полимера изготавливаются сальники, подшипники, поршневые кольца, пыльники, автомобильные шины. Стойкость к нагреву позволяет производить из него детали для моторов;
  • в электро- и радиотехнике. Материал может использоваться в качестве изолятора или проводника тока (при внесении модификаций в его молекулярную структуру). Из политетрафторэтилена изготавливают печатные платы, кабели, элементы реле и выключатели.
  • в легкой промышленности. Обработка изделий этим полимером позволяет сделать их водостойкими.
  • в химической промышленности. Тефлон используется для производства лабораторной посуды, в том числе антикоррозийных трубок для хроматографов.
  • в медицине. Применение фторопласта при производстве протезов сосудов и внутренних органов обусловлено тем, что он не вызывает иммунологических реакций.
  • в пищевой промышленности. Тефлон используется при производстве сковород и форм для выпечки с антипригарным покрытием, шприцов для кремов, контейнеров для скоропортящихся продуктов, раскатывающих механизмов для теста.

Технические характеристики фторопласта

Популярность фторопласта-4 обусловлена его техническими характеристиками. Он представляет собой вещество, которое по внешнему виду напоминает полиэтилен или парафин, и характеризуется мягкостью и текучестью. Его плотность составляет 2,18–2,21 г/см 3 (ГОСТ 10007–80).

Этот материал отличается термостойкостью — его гибкость и эластичность сохраняются при температуре от -70 до +270 ?C, а также адгезией, минимальным поверхностным натяжением, устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, влаги, жиров и органических растворителей. Он является физиологически и биологически безопасным.

Химические свойства фторопласта — стойкость, даже более высокая, чем у благородных металлов и всех известных синтетических материалов, невосприимчивость к воздействию агрессивных кислот и щелочей. Разрушить данный полимер можно только трифторидом хлора или расплавами щелочных металлов. Материал хорошо обрабатывается фрезерованием, точением, шлифованием и сверлением.

Производство, марки и формы поставки материала

В настоящее время используется 4 основных разновидности фторопласта — политетрафторэтилен (Ф4), политрифторхлорэтилен (Ф3), поливинилиденфторид (Ф2) и их сополимеры. Самое широкое распространение получил фторопласт-4, обладающий наибольшей плотностью среди перечисленных разновидностей. Первые три вида материала являются гомополимерами, то есть в их цепях многократно повторяется один мономер (у Ф4 и Ф3 — этилен, у Ф2 — винил).

Сополимеры представляют собой комбинацию углеводородов из Ф2, Ф3 и Ф4 или включают в свой состав пропилен. Данные марки полимера различаются по степени растворимости в щелочах и кислотах, плотности, рекомендуемой температуре эксплуатации, электро- и теплопроводности (см. табл. 1).

Производство фторопласта в России осуществляется в три этапа. На первом из них по реакции Свартса получается хлордифторметан. Затем из него пиролизом получают тетрафторэтилен. На третьей стадии в результате полимеризации тетрафторэтилена образуется фторопластовый порошок.

Существует несколько марок данного порошка. В маркировке каждого из них указывается средний размер частиц, например: Ф4ПН-20 или Ф4ПН-90. Размер может быть 100–180, 46–135, 21–45 или 6–20 мкм. Если при производстве Ф4 используются дополнительные вещества, то к маркировке товара добавляется буква «М», то есть модификатор (например, стекловолокно, кокс, кобальт). Вслед за буквой указывается число, которое обозначает количественное отношение добавки к основному соединению.

Изделия из фторопласта-4 изготавливаются методом прессования. Затем они запекаются при температуре 360–370 °C. Также возможно производство данного полимера методом экструзии, в ходе которого порошок под высоким давлением подается в экструдер. При выходе полученная масса запекается. Подобным методом можно производить изделия длиной до 5 метров. Обе технологии предусматривают производство заготовок простейших форм (пластины, трубки, втулки, стержни). Производство готовой продукции из заготовок осуществляется путем механической обработки на металлорежущих станках.

Таблица 1. Характеристики фторопластов

DrRoman › Блог › Смазка для пластика

Уже не помню сколько времени назад, но возникла у меня проблема, с подбором смазки пластиковых механизмов используемой в автотранспорте. А это в свою очередь механизм переключения передач, механизмы климатической системы, печки, направляющие люков и т.д.

В чем сложность?! Соль в том, что сегодня найти смазку которую использует завод, в рознице за вменяемые деньги, в принципе не реально. А подобрать альтернативу еще сложнее. Специфика подобных смазок заключается в следующем:
1. Смазка должна быть инертна к различным полимерам, а большинство пластичных смазок не дружат с пластиком;
2. Смазка должна одновременно «дружить» с резиной, металлами, ну и конечно пластиком;
3. Очень часто в механизмах используют фторопласт! Очень хороший материал, но в плане смазок вообще «не дружит» с смазками. Т.к. в них, особо не нуждается и зачастую смазка на него просто не ложится.
4. Смазка должна сохранять реологическую стабильность в широком диапазоне температур.

По данные требования, конечно же попадает только силикон! Но, тут есть большое НО! Тот, силикон который имеется в продаже, очень текучий, и если при «минусе» все гуд, то при нагреве до банальных +30, резко увеличивается текучесть.

Потратил кучу денег, на покупки различных смазок и их испытания, достойной альтернативы, оригиналу я не нашел. Вернее, нашел я эту смазку, даже больше, ту которую используют при сборке, но вот ее цена 5000-7000кг. меня как то не вдохновила.

Было принято решение попробовать сотворить смазку самому. Не буду описывать все опыты проделанные мной, остановлюсь только на двух последних — удачных.

Так как я писал, выше, что столь специфическим требованиям соответствует только силикон. То именно силиконовое масло и было взято за основу. Причем чем выше будет вязкость базового масла, тем лучше. Я использовал масло 60тыс. Но так как, нам по сути нужна смазка типа «паста», то самой вязкости базы мало, нужен загуститель.

В качестве загустителя сначала пытался использовать различные смеси с глицерином, но его гигроскопичность и добавки, работали не совсем правильно, хотя контактное пятно получалось таким, что хрен наждачкой смоешь, зато при попадании воды, он сам становился как СМС. Вообще ушел от него.

Читать еще:  Механический завод Энерпром

В качестве загустителя я все же выбрал простой и доступный — парафин. Он отлично вписался в требуемые свойства.

Фторопласт — с целью подружить смазку с этим вредным пластиком, в состав пасты, добавил масло на основе фторопласта, что полностью закрыло требуемую спецификацию.

Испытано зимой до минус 25 и сейчас за окном +32, все ок.

Свойства фторопласта и его применение

Фторопласт – это фторсодержащий синтетический полимер белого цвета, который обладает уникальными свойствами и применяется во многих отраслях промышленности. Другие названия фторопласта – тефлон, политетрафторэтилен, PTFE, фторопласт-4, фторополимер. Самое первое название материала, «тефлон», зарегистрировано в качестве торговой марки крупнейшего американского концерна Дюпон (Du Pont). В странах бывшего Советского Союза этот материал традиционно именуется фторопластом, а иногда – фторопластом-4.

Немного истории

Первооткрывателем тефлона является американский ученый Рой Планкетт, который в 1938 году, будучи сотрудником фирмы Kinetic Chemicals, стал свидетелем полимеризации газообразного тетрафторэтилена и превращения его в твердое вещество, напоминающее парафин. Полученный материал проявил удивительные по тем временам свойства, поэтому сразу же был зарегистрирован в качестве разработки фирмы Kinetic Chemicals, которая в 1949 году вошла в состав корпорации Дюпон.

В Советский Союз тефлон впервые попал в годы второй мировой войны. Тефлоновое кольцо входило в конструкцию системы поворота башни у танков американского производства, которые поступали в СССР по ленд-лизу. Советских конструкторов впечатлило то, что для поворота башни у иностранного танка вместо смазки использовалась фторопластовая прокладка. После ознакомления с техническими характеристиками материала было принято решение о налаживании собственного производства. Долгое время применение фторопласта в промышленности, как и технология его производства в Советском Союзе были засекречены.

Технические характеристики фторопласта

Популярность фторопласта связана с тем, что он обладает рядом физических и химических свойств, а также технических показателей, которые превышают аналогичные показатели других материалов:

  • высокие диэлектрические характеристики и стойкость к электрической дуге;
  • высокая прочность электрическая;
  • стойкость к воздействию химических веществ;
  • низкие показатели водопоглощения;
  • небольшой коэффициент трения;
  • малый уровень адгезии;
  • биологическая инертность;
  • способность сохранять свои свойства в температурном диапазоне.

Области, в которых применяется фторопласт

Сегодня тефлон используется практически во всех сферах хозяйственной деятельности. Его активно используют в медицине, фармацевтике, энергетике и строительстве, конструкциях автомобилей и самолетов. Распространено применение фторопласта в пищевой промышленности. Из него изготавливают наполнители для высокотемпературных мембранных фильтров, термостойкие прокладки различных видов, ответственные элементы запорной и регулирующей арматуры, клапанов и насосного оборудования в химической отрасли.

Машины и механизмы

В производстве транспортных средств, машин, механизмов, в станкостроении и авиационной промышленности используются конструкционные свойства тефлона. В узлах, подвергающихся воздействию больших нагрузок, используются скользящие элементы и подшипники, состоящие из металлического основания, покрытого тефлоном.

Во время работы механизма фторопласт оставляет тонкую пленку на поверхности, с которой соприкасается, благодаря чему удается значительно снизить коэффициент трения.

По этой же причине мелкодисперсный фторопласт иногда вводят в состав смазочных материалов. Тонкий слой тефлонового покрытия, образующийся на трущихся поверхностях элементов в процессе эксплуатации, позволяет механизму некоторое время продолжать работать, если смазка по какой-то причине перестала поступать в систему. Кроме этого, тефлоновые сальники и уплотнительные элементы являются обязательной составляющей трубопроводов и гидравлических систем высокого давления в конструкциях большинства машин.

Медицина и фармацевтика

Фторопласт имеет хорошую совместимость с человеческим телом, поэтому его успешно применяют для изготовления протезов в хирургии, кардиологии и стоматологии. Из фторопласта изготавливают искусственные заменители сосудов кровеносной системы и сердечных клапанов. Сейчас тефлон заменил титан, использование которого для изготовления протезов ранее накладывало ряд ограничений на жизнедеятельность человека.

Пищевая отрасль

Заслуживает внимания также применение фторопласта в пищевой промышленности. Он используется в качестве внутреннего покрытия трубопроводов и сальникового уплотнения насосов, перекачивающих различные сырьевые жидкости, такие как подсолнечное масло, лецитин, жировые и молочные массы.

Антипригарные покрытия емкостей для термической обработки пищевых продуктов также изготавливают из тефлона.

Большую популярность получила посуда Тефаль с антипригарной поверхностью.

Химия

В химическом производстве широко распространено применение фторопласта для изготовления деталей запорно-регулирующей арматуры и уплотнительных элементов сосудов и трубопроводов, транспортирующих жидкие растворы с высокой степенью химической агрессии. Благодаря своей способности противостоять воздействию химически активных веществ, материал используется в реакторах колонного типа, экстракторах и различных емкостях в качестве футеровки поверхностей, контактирующих с агрессивной средой.

Электротехника и электроника

В электротехнике, приборостроении и электронике фторопласт применяют как диэлектрик. Тефлоновая пленка – важная составляющая современной высококачественной кабельной продукции. Изоляционные фторопластовые материалы используют для производства катушек, конденсаторов и плат. Фторопластовая изоляция способна противостоять воздействию высокотемпературных агрессивных сред.

Строительство

Фторопластовые пластины – важнейшие детали конструкций скользящих опор ответственных сооружений, таких как мосты, галереи, эстакады, путепроводы и другие пролетные строения. В регионах с высоким уровнем сейсмической активности тефлоновые прокладки используются в местах опирания балок перекрытия на колонны, а также в узлах установки колонн на фундаменты для того, чтобы обеспечить возможность свободного перемещения элементов строительных конструкций каркаса здания.

Производство одежды и специальных видов ткани

Тончайшая пленка, которая образуется в процессе деформации тефлонового сырья, служит покрытием для специальных видов ткани.

Такая ткань применяется для пошива высокотехнологичной одежды с водоотталкивающими и ветрозащитными свойствами.

При этом пористый материал не задерживает естественные испарения человеческого тела. Большая часть современной одежды для спорта и активного отдыха имеет тонкое тефлоновое покрытие.

Как видим, за относительно короткий промежуток времени тефлон смог заменить довольно широкий спектр материалов, которые традиционно применялись в различных сферах хозяйственной деятельности. Применение фторопласта в промышленности – это хороший пример того, что успешное внедрение в жизнь новых технологий позволяет существенно повысить качество принимаемых технических решений.

Предлагаем ознакомиться со статьей об еще одном полимере, который широко применяется в различных сферах жизнедеятельности человека.

Разработки на основе полимеров в автомобильных смазках

С распространением и доступностью нанотехногий все большее применение в смазочных материалах имеют уникальные химические материалы. В журнале autoExpert №12`2013 мы дали достаточно полное описание состава и характеристик универсальных смазок для автосервиса, а сегодня расскажем о некоторых передовых разработках на основе полимеров в автомобильных смазках и спецпродуктах для автосервиса.

Полимеры в автомобилестроении

С кузовом и стеклами из фторопласта, с полностью закрытым двигателем из фторопластовых частей, приводимым в движение струей паров термически устойчивых фторуглеродов, начинённым не требующими замены фторуглеродными смазками, тормозной и охлаждающими жидкостями, с шинами из фторэластомеров, более долговечными, чем сам автомобиль, с салоном и сиденьями, облицованными материалами и покрытыми тканями, пропитанными огнестойкими фторуглеродами. Если эту картину дополнить образом сидящего за рулем водителя, который ранее, пользуясь автомобилем обычного типа, попал в тяжёлую аварию, но был чудесным образом исцелён благодаря фторуглеродным кровезаменителям, медицинского инструментария и искусственных органов, в том числе и сердца из фторопластов, то мы получим концентрированную картину той роли, которую играют фторполимеры в нашей жизни.

А если серьезно, то в автомобилестроении полимеры, и фторполимеры в частности, играют существенную роль. Например, почти три четверти внутренней отделки салонов легковых автомобилей, автобусов выполняется ныне из декоративных пластиков, синтетических пленок, тканей, искусственной кожи. С достижением у полимерных материалов необходимой прочности и теплостойкости им стали доверять все более и более ответственные задачи. Рубеж прочностных свойств полимерных материалов удалось преодолеть переходом к композиционным материалам, главным образом стекло- и углепластикам. Роль полимеров в автомобилестроении продолжает расти, и по прогнозам все больше будет проявляться из-за ряда их преимуществ перед металлами.

Полимеры: как все начиналось…

Освоение процесса полимеризации было тесно связано с автомобильной отраслью с самого начала. Еще в 1839 г. американский предприниматель и изобретатель Гудиер разработал процесс вулканизации. Попытки различных ученых синтезировать первые полимеры приводили к осмолению материалов, что останавливало их дальнейшие исследования. Однако уже в 1860 г. был изготовлен целлюллоид, первый сделанный человеком термопласт. Это считается датой рождения всей полимерной индустрии. В 1907 г. был синтезирован первый синтетический полимер — бекелит. На основе эфиров целлюлозы накануне Второй Мировой были основаны производство пленок, волокон, нитрокрасок и загустителей. Примерно в то же довоенное время были открыты синтетический каучук, поливинилхлорид и плексиглас, что отобразилось на строительстве военной техники и автомобилей.

Наиболее распространенным и применяемым видом синтетических полимеров являются разнообразные пластмассы и пластики. Одну из сенсаций в полимерах произвело открытие в 1938 г. уникального вещества — политетрафторэтилена (ПТФЭ (рус.) или PTFE (англ.)), который на сегодняшний день стал одним из наиболее распространенных и известных фторполимеров.

Несмотря на упорные заверения в обратном, политетрафторэтилен появился не как побочный продукт космической программы. Политетрафторэтилен был открыт в апреле 1938 года 27-летним учёным-химиком Роем Планкеттом из компании Kinetic Chemicals, который случайно обнаружил, что газообразный тетрафторэтилен (C2F4), закачанный им в баллоны под давлением и помещенный на несколько дней в холодильник с сухим льдом, спонтанно полимеризовался в белую парафиноподобную массу. Мало того, что материал, названный политетрафторэтиленом, обладал необычайно скользкой поверхностью, он оказался поразительно стойким к воздействию практически всех химикатов и растворителей, включая сильно разъедающие кислоты.

Предприимчивые американцы быстро нашли новому открытию практическое применение — сначала в «Проекте Манхэттен» (кодовое название программы по созданию ядерного оружия в 1942-1946 годах), а затем для кухонной утвари.

В 1941 году компании Kinetic Chemicals был выдан патент на материал, а в 1949 году она стала подразделением американской компании DuPont.

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

Фторопласт — белое, в тонком слое прозрачное вещество, по виду напоминающее парафин или полиэтилен. Плотность по ГОСТ 10007-80 от 2,18 до 2,21 г/см 3 . Обладает высокой тепло- и морозостойкостью, остается гибким и эластичным при температурах от -70 до +270°C, прекрасный изоляционный материал. Обладает очень низкими поверхностным натяжением и адгезией и не смачивается ни водой, ни жирами, ни большинством органических растворителей.

Тефлон — мягкий и текучий материал, в оригинальном виде имеет ограниченное применение в нагруженных конструкциях. DuPont указывает температуру начала деструкции согласно стандарту ASTM D3418 для разных типов тефлона от 260°С до 327°С.

Связь углерод-фтор на сегодняшний день считается одной из наиболее прочных химических связей. Как следствие, по своей химической стойкости политетрафторэтилен превосходит 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.

Фторопласт — великолепный антифрикционный материал, с коэффициентом трения скольжения наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Из-за мягкости и текучести цельные подшипники скольжения из фторопласта используют редко. В высоконагруженных узлах применяют металлофторопластовые подшипникивкладыши и металлофторопластовые опорные ленты. Такой элемент скольжения выдерживает десятки килограммов на квадратный миллиметр и состоит из металлической основы, на которую нанесено фторопластовое покрытие.

PTFE-смазки

Использование пластиков как синтетических органических загустителей привело к новым разработкам в области смазочных материалов. PTFE оказался одним из самых термоустойчивых загустителей для высокотемпературных смазок и смазок длительного использования, базовыми маслами которых являются высококачественные масла, такие как перфторалкиловое сложноэфирное синтетическое масло.

Таким образом появилась группа смазок общего применения, появившаяся на свет примерно около сорока лет назад. Их еще называют тефлоновыми смазками. В отличие от всех других типов смазок, в которых в качестве загустителей в основном используются соединения лития, кальция и реже ряд других соединений, в тефлоновых смазках загустителем базового масла является ультрадисперсный порошок тефлона. Тефлоновые смазки в зависимости от свойств базового масла прекрасно работают в диапазоне температур от -50 до +260°С. Срок их эксплуатации, особенно при температурах выше +150°С, в 10 -15 раз превышает срок эксплуатации практически всех остальных типов смазок. Образующаяся на поверхности пар трения тефлоновая плёнка толщиной несколько микрон резко снижает коэффициент трения, предотвращает контакт деталей между собой и защищает металлические поверхности от коррозии.

Все выше перечисленное делает PTFE-смазки, по мнению специалистов Национального института пластичных смазок (США), смазками XXI века. Сегодня тефлоновые смазки есть в номенклатуре практически всех ведущих производителей смазочных материалов.

Однако следует помнить, что подобные смазки могут применяются в автомобильных узлах только строго по инструкции завода-производителя автомобиля.

PTFE в смазках

Эксперименты с политетрафторполимером привели к использованию его в промышленности масел и смазок, в том числе и для автомобилей. Широко распространенным, и как показала практика, оправданным является введение в различные смазки мелкодисперсного PTFE, который, оседая на трущихся металлических поверхностях, в ряде случаев позволяет механизмам некоторое время работать с полностью отказавшей системой смазки только за счет антифрикционных свойств фторопласта.

Дальнейшие эксперименты с фторопластом для достижения более высоких прочностных характеристик ведутся уже давно. Ученые несколько десятилетий успешно экспериментируют с введением во фторопласты таких наполнителей, как кремний, графит, бронза, кокс, дисульфид молибдена и прочее для получения необходимых характеристик. Это позволяет в 200-1000 раз уменьшить износ уплотнительного элемента, в несколько раз увеличить теплопроводность, в 5-10 раз увеличить прочность при сжатии и твердость, сохраняя их высокую стойкость к агрессивным средам. Введение во фторопласт углеволокна приводит к значительному повышению температуры термической деформации, прочности, твердости, модуля сдвига, стабильности размеров, сопротивления ползучести и деформации под влиянием долговременной нагрузки.

Отдельно следует выделить одну из последних разработок на основе политетрафторэтилена. Успешные исследования армирования ПТФЭ нитридом бора американских ученых привели к синтезу уникального материала под названием Cerflon. Введение нитрида бора в матрицу ПТФЭ позволило в сотни раз уменьшить износ, в несколько раз уменьшить теплопроводность, прочность при сжатии и твердость. Также введение во фторопласт нитрида бора привело к значительному повышению температуры термической деформации, модуля сдвига, стабильности размеров, сопротивления ползучести и деформации под влиянием долговременной нагрузки.

Cerflon позволяет намного уменьшить износ уплотнительного элемента, в несколько раз увеличить теплопроводность, увеличить прочность при сжатии и твердость материала.

Добавление нитрида бора позволило существенно увеличить срок службы и износостойкость фторполимера. Кроме того, нитрид бора сам по себе является хорошим смазочным агентом, поэтому фторполимер и нитрид бора долго остаются на поверхности, обеспечивая граничную смазку деталей.

Нитрид бора является одним из самых твердых материалов на планете, приближающимся по своим свойствам к алмазу. Также он успешно используется в качестве присадки к разнообразным смазочным материалам, потому что, как уже говорилось, обладает отличными смазывающими свойствами.

С 90-х годов прошлого века значительно расширились области применения нитрида бора в различных областях современной техники благодаря его неординарным химическим, механическим, оптическим и электрическим свойства. Указанные свойства сохраняются в широком температурном диапазоне, где нитрид бора проявляет высокую стойкость (в инертном и восстановительном средах стоек до 1800, в вакууме — до 1400 и в окислительной среде — до 1100°С).

Подготовил Максим Белановский, autoExpert №1’2014

5.2. Пластичные смазочные материалы (характеристики)

Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. – Донецк: Юго-Восток, 2011. – 238 с.

Пластические смазки состоят из двух компонентов: жидкой основы (минеральные, растительные, синтетические и другие масла) и загустителя (твёрдые углеводороды, различные соли высокомолекулярных жирных кислот – мыла, высокодисперсные силикагели и бентониты, другие продукты органического и неорганического происхождения). В своём составе содержат присадки, улучшающие эксплуатационные характеристики. В состав смазок вводят различные наполнители: графит, дисульфид молибдена, порошкообразные металлы или их окислы, слюду и др. Мыла – это соли высших жирных кислот, включающие ионы щелочных металлов (кальция, натрия).

Работа пластичной смазки

Загуститель – металлическое мыло, образует ёмкость для масла. Мыло образует решётчатый волоконный каркас, заполненный маслом. Выдавливание масла из этой губки происходит под воздействием механических сил и температур. Благодаря наличию структурного каркаса пластичные смазки ведут себя при небольших нагрузках как твёрдые тела (под действием собственного веса не растекаются, удерживаются на наклонных и вертикальных плоскостях), а под воздействием нагрузок, превышающих прочность структурного каркаса, текут подобно маслам. Однако, при снятии нагрузки, течение смазки прекращается и она вновь приобретает свойства твёрдого тела.

Преимущества пластичных смазок:

  • способность удерживаться в негерметичных узлах трения;
  • работоспособность в широких температурном и скоростном диапазонах;
  • лучшая смазывающая способность;
  • более высокие защитные свойства от коррозии;
  • работоспособность в контакте с водой и другими агрессивными средами;
  • большая экономичность.

Недостатки пластичных смазок:

  • плохая охлаждающая способность;
  • более высокая склонность к окислению;
  • сложность подачи к узлу трения.

В зависимости от загустителя различают:

  • кальциевые;
  • натриевые;
  • литиевые;
  • синтетические.

В зависимости от температуры каплепадения различают:

  • низкотемпературные;
  • среднетемпературные;
  • высокотемпературные.

По назначению пластичные смазочные материалы бывают:

  • антифрикционные;
  • защитные;
  • уплотнительные.

Характеристики пластичных смазок:

  1. Температура каплепадения – это температура, при которой от смазки, нагретой в стандартных условиях, выделяется первая капля масла. Эта температура должна быть больше на 10…20 °С температуры узла трения. Диапазон работы традиционных пластичных смазочных материалов – от -30 °С до +140 °С. Температура каплепадения: литиевых смазок – +170…+200 °С, комплексных кальциевых и бариевых – +230…+260 °С. Верхний температурный предел работоспособности литиевых смазок лежит в пределах +110…+130 °С, а комплексных кальциевых – +150…+160 °С.
  2. Консинстенция характеризует степень жёсткости пластичных смазок. Её измеряют стандартными пенетрометрами, погружая в смазочный материал тарированный конус. Глубина погружения (в сотых долях сантиметра) за 5 секунд при температуре +25 °C называется числом пенетрации. Чем больше это число, тем меньше консистентность смазки. Высокое число пенетрации – смазка мягкая, низкое число – смазка жёсткая. С повышением температуры плотность пластичных смазок уменьшается. Чтобы установить характер такого изменения, число пенетрации определяют при +25 °С, +50 °С, +75 °С. Для работы в узлах трения со значительными тепловыми колебаниями выбирают материал с более пологой кривой пенетрации. Этот показатель можно использовать при оценке единообразия различных партий смазки.
  3. Вязкость характеризует течение смазки после нарушения связей в её структурном каркасе в результате приложения критической нагрузки. Вязкость смазок зависит от температуры и от условий течения, то есть скорости деформации. С повышением температуры и увеличением скорости деформации вязкость смазок уменьшается. Особенно чувствительна вязкость смазок к изменению скорости деформации. Вязкость смазки определяет условия заправки в узлы трения при низких температурах, влияет на пусковые и установившиеся моменты сдвига подшипников, характеризует прокачиваемость по мазепроводам.
  4. Наличие воды в смазке приводит к коррозии деталей узлов трения. Максимальное наличие воды: в кальцевых смазках – не выше 4%, в натриевых – не выше 0,5%, в защитных – наличие воды не допускается.
  5. Испаряемость определяется в процентах улетучившегося масла при заданной температуре в строго регламентированное время. Потеря масла из-за испаряемости приводит к относительному повышению содержания загустителя в смазке и увеличению предела прочности, вязкости, а также изменению других эксплуатационных свойств смазок.
  6. Водостойкость – способность смазок не растворяться в воде, не поглощать её из окружающей среды, не смываться и не изменять значительно своих свойств при контакте с ней. Стандартного метода определения водостойкости нет. При необходимости, в каждом отдельном случае в нормативно-техническую документацию записывают определённую методику (кипячение в горячей воде, смываемость с вращающегося подшипника или пластины).
  7. Несущая способность смазывающей плёнки учитывает критическую температуру разрушения смазывающей плёнки, критическое давление, пластифицирующее действие и адгезионные силы, антифрикционные и противоизносные свойства, противозадирные и другие характеристики. Смазки в своем составе содержат поверхностно-активные вещества, поэтому их смазочная способность значительно выше, чем масла наполнителя. Несущую способность смазывающей плёнки смазок в граничном слое оценивают по результатам испытаний на трение и износ, к числу которых относится также метод оценки противоизносных и противозадирных свойств на четырехшариковой машине трения.
  8. Антикоррозионные свойства характеризуют коррозионное действие смазки на металлы. Определяют методом погружения металлических пластин в смазку, выдержку в ней при заданной температуре с последующим визуальным определением наличия на пластине следов коррозионного воздействия. Появление коррозионных пятен на пластинах, значительное их потемнение, изменение цвета и внешнего вида смазки в зоне контакта с пластинами указывает на недостаточную антикоррозионную стабильность смазки.
  9. Механические примеси при эксплуатации пластичных смазочных материалов не допускаются.
  10. Наличие кислот и щелочей. Наличие кислот не допускается. Оптимальным является нейтральный состав. Щёлочь (до 0,2%) в смазке допускается для связывания кислот, образующихся при эксплуатации.
Читать еще:  Как восстановить кожаный руль своими руками

Типы пластичных смазок

Кальцевые (солидолы) – влагостойкие, могут содержать до 4% влаги, имеют хорошую механическую стабильность, имеют низкий коэффициент внутреннего трения, смешиваясь с водой, не образуют эмульсии. Используются в условиях высокой влажности при температуре -30…+55 °С. Расплавляясь, теряют содержащуюся в них воду, после охлаждения не восстанавливают свои физико-химические свойства.

Натриевые – чувствительны к влаге, соединяясь с водой, образуют эмульсию и выделяют коррозирующие щелочи и кислоты. Применяются при отсутствии контакта с водой при температуре -30…+150 °С. Обладают хорошей маслянистостью, хорошими уплотняющими свойствами и восстанавливают свои характеристики после расплавления.

Кальциево-натриевые – по влагостойкости и температурному диапазону занимают промежуточное место. Они эффективны для применения в условиях небольшой влажности при температуре 0…+110 °С.

Литиевые – в основе лежит литиевое мыло, имеющее положительные свойства кальциевых и натриевых смазок, но без их недостатков. Имеют хорошую маслянистость, отличную температурную устойчивость. Применяются при температуре -50…+150 °С при возможности проникновения воды.

Смазки с синтетическими маслами – в качестве масла используют полиальфаолефины эфирных и силиконовых масел, которые отличает большая устойчивость против старения, чем у минеральных масел. Загустители – литиевое мыло, бентонит. Имеют очень малые потери на трение и работают при температуре -70…+150 °С.

Краткий ассортимент пластичных смазок приведен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Ассортимент пластичных смазок
НаименованиеЗаменаОбласть применения
Смазка индустриальная ИП-1ИП-1-Л, ИП-1-ЗДля централизованной смазки подшипников скольжения и качения, направляющих и других узлов трения, для закладной смазки зубчатых муфт.
Солидол синтетический УСС-1УСС-2Для смазки под давлением подшипников скольжения и качения в холодное время года в условиях повышенной влажности, для смазки пресс-маслёнками.
Консталин УТС-1УТС-2Для смазки подшипников скольжения и качения, для цепных передач в условиях, полностью исключающих контакт смазки с водой, для механизмов доменного оборудования: втулок барабанов лебёдки управления конусами, подшипников и шарниров направляющих устройств, подшипников качения скиповой лебёдки, для кузнечно-прессового оборудования.
Индустриально-металлургическая №10Для смазки бронзовых подшипников скольжения, рабочих валков прокатных клетей и для других узлов трения, работающих при повышенных нагрузках и средних скоростях.
Графитная УСС-АДля смазки тяжелонагруженных открытых зубчатых передач, централизованной смазки высоконагруженных мест трения. Для цепей лебёдки управления конусами.
ЦИАТИМ 201, 202Для смазки подшипников скольжения и качения (со скоростью вращения до 3000 об./мин. – 201; со скоростью вращения до 30000 об./мин. – 202).
Литиевая 203, 208Для смазки узлов трения в условиях высоких удельных давлений (до 500 МПа – 203; до 2400 МПа – 208).
КанатнаяДля смазки стальных канатов.

Присадки к пластическим смазкам

Антикоррозийные – используют при работе во влажной среде, при консервации и при хранении.

Антиокислительные – замедляют окисление при высокой температуре.

Антизадирные – соединения фосфора, хлора и серы повышают несущую способность смазочного слоя, иногда отрицательно влияют на подшипниковую сталь.

Маркировка пластичных смазок

Маркировка пластичных смазок обозначается буквами в следующем порядке:

  1. Область применения:
    • У – универсальная;
    • И – индустриальная;
    • П – прокатная;
    • А – автотракторная;
    • Ж – железнодорожная;
  2. Наименование группы (для универсальных смазок):
    • Н – низкотемпературная;
    • С – среднеплавкая;
    • Т – тугоплавкая;
  3. Марка и специфические свойства:
    • М – морозостойкая;
    • В – влагостойкая;
    • З – защитная;
    • К – канатная.

Фторопласт: применение,преимущества,виды,фото,обзор,описание

Фторопласт относится к группе углеводородов, имеет полимерную структуру. Он может содержать в своем составе от 1-го до 4-х атомов фтора, что определяет его технические и химические характеристики. В процессе синтеза образуется белый, легко комкующийся порошок, который прессуется и спекается под воздействием высоких температур.

Фторопласт был открыт в первой половине XX века в США. Способ получения и формула вещества держались в строгом секрете.

В Советском Союзе материал появился в годы второй мировой войны, а в последствии было налажено собственное производство фторопласта. Поначалу он использовался исключительно в промышленных целях, и только в конце XX века стал применяться для производства товаров народного потребления.

Сегодня этот полимер широко применяется в химической промышленности, строительстве, машиностроении, медицине, используется для изготовления высокотехнологичных тканей. Наиболее известным из всех фторопластов является политетрафторэтилен, называемый в России фторопласт-4. В разных странах он имеет различные названия – в США тефлон или галлон, в Европе – гостафлон, флюон и другие.

Откуда взялось?

Фторопласт – это соединение, которое впервые удалось изготовить в далеком 1938 году. Автором изобретения считается Рем Планкетт. В настоящее время слова «фторопласт» и «тефлон» используются как синонимы. Инженеры Советского Союза смогли создать такое же соединение в период Второй мировой войны. В то время трубка из фторопласта была большой ценностью: материал выдавали на строго ограниченные цели и только в небольших количествах. Каждая такая процедура требовала подтверждения со стороны представителей специальной службы безопасности.

В наши дни фторопласт листовой (а также в иных формах) представляет собой очень распространённый материал, обширно применяемый для достижения самых разных целей. Доступ к нему больше ничем не ограничен (кроме, конечно, цены).

Применение фторопласта в различных областях

Применение фторопласта в различных областях в современном мире происходит повсеместно, начиная от глобальных масштабных проектов, где используют детали из этого конструкционного пластика, и вплоть до напыления на посуде — тефлон. Рассмотрим подробнее, где применяют фторопласт.

Фторопласт в автомобилестроении и машиностроении

Фторопласт в автомобилестроении и машиностроении активно применяют для производства различных запчастей для автомобилей и механизмов машиностроения, используя для этого фторопластовые заготовки в форме листа, пластины, плиты, стержня, круга, трубы. Из фторопласта различными способами изготавливают прокладки, уплотнители, сальники, манжеты, опоры скольжения. Мягкость и текучесть фторопласта-4 и его модификаций увеличивает срок службы деталей и узлов механизмов, подвергающихся трению.
Фторопласт 4 (ф-4) отличный антифрикционный материал, недаром его называют «твердой смазкой»; обладает очень низким коэффициентом трения — 0,04, при взаимодействии между металлическими и фторопластовыми деталями коэффициент трения сопоставим с трением в подшипниках при наличии смазки. Для повышения износостойкости деталей создают композиты из фторопласта с добавлением графита, бронзы, армируют полимер стекловолокном. Фторопласт подходит для работ при высоком давлении, при низких температурах и в глубоком вакууме.

Фторопласт для электроники и радиотехники

Фторопласт для электроники и радиотехники применяют, так как полимер обладает исключительными изолирующими свойствами. Фторопласт-4 прекрасный диэлектрик (поверхностное электрическое сопротивление 1017 Ом), в электронной промышленности он идеален для изоляции проводов, особенно высоковольтных, разъемов, высоковольтных кабелей и электрических машин. Актуально его применение для производства уплотнительных деталей поршневого компрессора (например, поршневых колец), для изготовления сухих подшипников, работающих при низких температурах.

Фторопласт ф 4 незаменим для химической, атомной и космической промышленности

Фторопласт-4 является незаменимым материалом для химической, атомной и космической промышленности благодаря таким своим свойствам: обладает высокой сопротивляемостью к агрессивным средам, может контактировать долгое время с кислотами и щелочами, даже концентрированными, маслами, сточными водами, солями, керосином, нефтью и разными видами топлива. Фторопласт-4 устойчив к воздействию радиации, плесени, тумана и солнца. Благодаря этим характеристикам пластины (листы) фторопласта-4 широко применяют в химической промышленности для изготовления и футеровки насосов, емкостей для хранения и транспортировки; для защиты различных поверхностей от коррозии; для хранения спирта, смесей на его основе и особо чистых веществ, которые не должны быть загрязнены. Опыт применения этого полимера показывает, что защищенные фторопластом трубопроводы, реакторы и аппараты успешно функционируют 25—30 лет и более в тяжелых условиях химпроизводства и радиации.

Фторопласт для пищепрома

Фторопласт для пищепрома — этот полимер стал незаменим в этой сфере, он нетоксичен и безвреден для человека. В пищевой промышленности и быту фторопласт используют для изготовления посуды с противопригарным покрытием, кремовых шприцев, насадок для раскатки теста, фильтров и уплотнителей для техники, лезвий бритв. Его наносят тонким слоем способом напыления на поверхности, обеспечивая теплостойкость, несмачиваемость и продлевая срок службы изделий.

Применение фторопласта в медицине

Фторопласт-4 гигиеничен, обладает отсутствием вредного воздействия на организм человека и широко применяется в медицине в качестве емкостей для хранения крови и лекарственных препаратов, как материал для изготовления искусственных кровяных сосудов и клапанов. Из композитов на основе фторопласта изготавливают биосовместимые импланты для пластики уха, носовых перегородок, в стоматологии и офтальмологии.

Современные смазочные материалы с измельченным полимером фторопласт

Фторопласт в измельченном виде применяют в составах смазочных материалов. Благодаря развитию нанотехнологий в России появились различные присадки, масла и смазки с добавлением фторопласта, который в порошковом виде налипает на поверхность, заполняет все микротрещины и дефекты, значительно повышая защиту от трения и износа фрикционных деталей, в том числе при высоких температурах до +260°С. Но нужно понимать, что во многих недостоверных источниках указано, что фторопласт ф-4 российского или китайского производства выдерживает кратковременные нагрузки при +300°С и даже +400°С. На самом деле исходя из нашей практики при таких критических температурах этот полимер начинает деформироваться и разрушаться.

Применение фторопласта в строительстве

В строительстве современных мостов, путепроводов, эстакад и галерей из фторопласта листового делают важнейшие детали конструкций скользящих опор; фторопластовые детали (тефлоновые прокладки) повсеместно используют при строительстве зданий в зонах с повышенной сейсмической активностью, они дают возможность свободного перемещения элементам фундамента и каркаса зданий при землетрясениях.

Фторопласт в текстильной промышленности

Текстильная промышленность также использует фторопласт для своих нужд. Современные высокотехнологичные ткани для пошива одежды покрывают тончайшей пленкой из фторопластового сырья для придания им водоотталкивающих, паропроницаемых, ветрозащитных свойств. Модифицированный фторопласт применяют для пропитки кожаных изделий с целью придания им гидрофобности.

Это интересно

Впервые текстильную промышленность и фторопласт совместили братья Гор. В 1969 году Уилберт и Роберт Гор произвели первую мембранную ткань на основе пористой тонкой фторопластовой пленки для космической программы. Запатентовали эту чудо-ткань под названием Gore-Tex (гортэкс). Позже появились другие аналогичные материалы, которые в настоящее время активно находят применение в производстве спецодежды и обуви.

Марки и технические характеристики фторопласта

Сегодня существует несколько марок фторопласта, которые различаются размерами молекул и их количеством. Рассмотрим наиболее популярные марки, и их технические характеристики:

    • Фторопласт-2 (поливиниленфторид) имеет высокую прочность и упругость, выдерживает действие агрессивных химических веществ. Чаще всего применяется в трубопроводах и для изготовления емкостей для хранения химикатов. Существуют модификации материала с добавлением других веществ, тогда в маркировке присутствует буква М.
    • Фторопласт-3 (политрифторхлорэтилен) отличается высокой прочностью и твердостью, при высоких температурах хорошо плавится, размягчается, меняет форму, напротив, к воздействию низких температур – устойчив. Применяется в составе антикоррозийных покрытий. Существует модифицированный фторопласт-3 с маркировкой Ф-3М.
  • Фтороласт-4 (политетрафторэтилен) имеет наиболее высокую плотность среди прочих фторопластов, устойчив к действию высоких температур (выдерживает нагревание до 260 градусов), отличается высокой гидрофобностью и малой пористостью. На сегодняшний день существует несколько разновидностей фторопласта-4, например, Ф-4ПН, Ф-4О, Ф-4Д и другие. Все они имеют отличительные свойства, которые обуславливают их применение в той или иной сфере.
  • Фторопласт-40 схож по свойствам с Ф-4, устойчив к воздействию агрессивной химии, не пропускает УФ-лучи, не горюч. Производится в двух видах – Ф-40П и Ф-40Ш.

Основные технические характеристики перечисленных фторопластов представлены в таблице.

Технические характеристики фторопластов
Название материалаПлотность, кг/м3Температура использования, CºУдельное сопротивление, Ом*мРастяжение, МПа
Фторопласт-21 780– 45/+1501 010 – 1 01344 – 55
Фторопласт-32 090 – 2 160– 195/+1901 015 – 1 01735 – 43
Фторопласт-42 150 – 2 240– 260/+1601 017 – 1 01816 – 35
Фторопласт-401 700– 200/+2001 01627 – 50

В России вот уже много лет фторопласты в большом количестве производятся на химических предприятиях. Сфера применения полимеров чрезвычайно широка и обусловлена их техническими характеристиками. Материал имеет ряд исключительных свойств, благодаря которым он востребован в самых разных отраслях, и потребность в нем только возрастает последние годы, а соответственно и увеличивается и доля его производства в химической промышленности страны.

Преимущества материала

Популярность фторопласта объясняется его уникальными свойствами. Материал имеет ряд преимуществ, благодаря которым он с успехом используется как в машиностроении, так и в медицине. Его основными достоинствами являются:

  • устойчивость ко многим агрессивным химическим веществам;
  • низкий показатель коэффициента трения;
  • большой температурный диапазон эксплуатации;
  • низкая электропроводность;
  • устойчивость к возгоранию;
  • биологическая инертность;
  • низкий показатель поверхностного натяжения.

Помимо всего прочего материал легко обрабатывается, он без труда поддается сверлению, шлифовке и фрезеровке. Рассмотрим более подробно сферу применения этого полимера.

Фторопласт: виды

В настоящее время фторопласт – это термин, применяемый к группе материалов, несколько отличающихся друг от друга. Каждая разновидность свойственна какой-либо стране, где она преимущественно производится и применяется, имеет специфическое наименование. Например, в Америке широкое распространение получил тефлон – это так называемый четвертый фторопласт, а вот японский вариант – это полифон.

Итальянская промышленность построена с использованием алгофона, английская прибегает к флюону, а французская – к сорефлону. В Германии материал, наиболее активно используемый в промышленных процессах, носит название гостафлон ТР. Есть также третий фторопласт, который в разных странах представлен под разными наименованиями: в Японии его знают как дайфлон, а во Франции как волталеф. Американская промышленность применяет кель Ф. Также существует второй фторопласт, фторопласт-40 и сополимер, построенный на совмещении винилиденфторида и тетрафторэтилена. В продаже он обычно обозначается как фторопласт-42.

Смазка с фторопластом

Применение смазочных материалов с твердыми мелкодисперсными присадками стало неотъемлемой частью многих технологических процессов. Отличительная особенность смазок – продолжительное действие за счет образования на поверхности материала пленки, защищающей от коррозии и преждевременного износа. Их состав можно условно разделить на 3 компонента: смазывающее вещество, загуститель и присадка. При этом современные многоцелевые смазки могут включать целую комбинацию различных составляющих, определяющих их использование.

Описание и преимущества

Фторопластовые смазки – это смазывающие вещества, содержащие в своем составе мелкодисперсный фторопласт (политетрафторэтилен, PTFE, ПТФЭ). По своим антифрикционным характеристикам ультрадисперсный фторопласт не имеет аналогов. По химической пассивности и устойчивости к концентрированным кислотам и щелочам он превосходит золото. PTFE – превосходный диэлектрик, выдерживающий низкие и высокие температуры и механические воздействия.

В российском производстве применяется фторопласт-4 марки С или ПН. Согласно ГОСТ 10007-80, его термостабильность при температуре 260 °C сохраняется не менее 100 часов, электрическая прочность для образца толщиной 0,1 мм не менее 60 кВ/мм, а пластичность – относительное удлинение при разрыве 175%. В продукте импортного производства используется аналогичный PTFE торговой марки Тефлон, запатентованной компанией Kinetic Chemicals в 1949 г.

Сферы применения

Смазки с фторопластом используются во многих промышленных сферах производства и обслуживания. Область применения определяется основой и консистенцией, а также дополнительными присадками.

По основе можно выделить полимерные, минеральные и органические смазки. По консистенции – это пасты/гели в тюбиках или ведрах, аэрозоли в металлических баллонах и смазывающе-охлаждающие жидкости (СОЖ) в канистрах или в баллонах.

Смазки с ПТФЭ применяются для смазывания и обработки:

  • деки беговых дорожек, а также трущихся элементов и тяговых тросов спортивных тренажеров;
  • гибких валов;
  • роликов ленточных транспортеров;
  • сидений автомобиля и ремней безопасности;
  • высокоскоростных цепей мотоциклов, автомобилей и цепных пил;
  • механизмов замков и петель;
  • коррозированных резьбовых и других креплений для разборки;
  • регулировочных винтов;
  • горячих штампов в производстве пластиковых изделий;
  • литейных форм для эпоксидной смолы;
  • открытых (не защищенных от попадания пыли) направляющих, червячных валов, втулок и вкладышей;
  • оболочки кабелей перед протяжкой в нишах, колодцах, шахтах и т.п.;
  • герметизации люков и дверей автомобиля;
  • уплотнителей морозильной камеры;
  • датчиков ультразвукового оборудования;
  • ухода за подводным снаряжением, пневматическим, а для высокотемпературных смазок – огнестрельным оружием;
  • электрических и полупроводниковых разъемов, а также высоковольтных изоляторов;
  • смазки и охлаждения при холодной обработке металла резанием;
  • защиты электрических контактов под капотом автомобиля перед мойкой двигателя;
  • консервации (долговременной защиты от внешних факторов) любых материалов;
  • заполнения сепараторов закрытых подшипников, механизмов редукторов и ходовых частей пневматических приводов, защищенных от пыли.

Составы с PTFE и дополнительными присадками не только выполняют основную функцию – снижения трения, но и имеют комплексное действие, которое может включать различные эффекты:

  • антифрикционный – снижает передаточную потерю мощности, эксплуатационный износ и шум при работе;
  • антипригарный – предотвращает адгезию горячих штампов;
  • защитный – защищает от коррозии, налипания пыли и проникновения влаги;
  • электроизоляционный – защищает контакты от короткого замыкания и образования окислов;
  • восстановительный – разрушает ржавчину, окислы и шламы, заполняет микротрещины детали.

Историческая справка

В промышленности СССР одной из первых стала смазка ЦИАТИМ-221F. Ее практическое использование для подшипников показало высокие результаты. Срок службы изделий увеличился почти в 3 раза.

Основа ЦИАТИМ-221F – кремнийорганическая жидкость, загущенная комплексным мылом, а в качестве присадок использованы антиоксидант и мелкодисперсный политетрафторэтилен. ЦИАТИМ-221F предназначена для металлических и резиновых поверхностей, а за счет допустимого температурного диапазона от −60 до +150 °С, применяется для деталей вращения на скорости до 10 000 об/мин.

Ведущие производители

Флуралит синтез – российский производитель «сухих» смазок, который имеет собственные разработки высокодисперсных фторопластовых присадок ТМ Флуралит, сертифицированных по ТУ 2389-005-96334585-2008. Основное отличие продукции – повышенная адгезия частиц ПТФЭ к покрываемой поверхности, а размер дисперсной частицы фторопласта не превышает 1 мкм.

Интеравто – отечественный изготовитель высокотемпературных составов с ПТФЭ, не уступающих по качеству зарубежным аналогам. Работает с 2007 г. и за это время значительно расширил ассортимент, выпуская универсальную и узкоспециализированную продукцию. В 2011 г. компания прошла сертификацию по международному стандарту качества ISO 9001.

Немецкая компания WEICON – один из первых производителей смазочных материалов с PTFE. Название «Weicon» уже более 60 лет ассоциируется с высочайшим качеством, а сама компания занимает позиции крупнейшего мирового поставщика промышленной химии. Производственные мощности расположены не только в Германии, но и во многих странах мира. Производитель имеет научно-исследовательскую базу, где ведет собственные разработки.

Европейская компания XENUM не так давно вышла на российский рынок, но уже завоевала популярность благодаря инновационным продуктам, не имеющим аналогов во всем мире. Изготовитель делает основной упор на исследования и разработки продукции, позволяющей внедрять и совершенствовать новые технологии. «Жемчужиной» изготовителя является научно-исследовательский комплекс в Бельгии, где рождаются премиальные инновации в сфере автомобильных масел и технических жидкостей.

Популярные фторопластовые смазки

МДФ-228 – российская смазка с фторопластом на органическом масле, подходящая практически для любых поверхностей. Ее температурный диапазон от -100 до +300 °С, за счет чего состав используют для пресс-форм горячей печати полимерных изделий. Она применяется и для создания защитного слоя печатных плат.

МДФ-288 наиболее широко используют в электротехнике. Благодаря уникальному строению молекулы наносимый слой не образует капель и выпуклостей, поэтому состав подходит для деликатного смазывания трущихся деталей.

ИПФ-200 – продукт отечественной промышленной химии. Он создан на основе кремнийорганического масла, имеет вязкую консистенцию и содержит дисперсию политетрафторэтилена. Уникальность ИПФ-200 заключается в способности сохранять вязкость от -40 до +200 °С.

WEICON AT-44 – смазка многоцелевого назначения предназначена для «сухого» смазывания и охлаждения. Поставляется в аэрозольных баллонах и канистрах различной емкости. Особенность «сухого» смазывания заключается в том, что после нанесения жидкая основа быстро высыхает, а на поверхности остается пленка ПТФЭ, толщиной несколько микрон.

WEICON PTFE-Fluid – продукт специального назначения. Аэрозоль имеет регистрацию NSF и допускается для оборудования пищевой промышленности, медицины и фармацевтики. Он химически пассивен, безвреден, не вызывает аллергии.

XCF2 advanced Cerflon grease – новейшая разработка по технологии Cerflon. В качестве дополнительной присадки добавлен нитрид бора, значительно увеличивающий срок действия политетрафторэтилена. Кроме стойкости, продукт отличается особой устойчивостью к высокой температуре. Образованная пленка из фторопласта и нитрида бора выдерживает температуру в окислительной среде до 1100 °С. Это один из немногих товаров, завоевавший доверие оружейников и постепенно заменяющий оружейное масло.

DEBLOCK SHOCK – еще одна уникальная технология «жидкий ключ». Смазка-аэрозоль стала «непобедимым оружием» СТО, так как она позволяет открутить, отсоединить, разделить все, что приржавело или прикипело. Основа жидкости – минеральное масло. Помимо ПТФЭ в состав введены еще 2 агента: ингибитор ржавчины и жидкий азот. При нанесении азот испаряется и охлаждается до -45 °С. При резком температурном сжатии все окислы и шлам растрескиваются, а жидкость проникает в ранее недоступную глубину детали.

Фторопласт применение

Фторопласт применение этого полимерного материала происходит в современной промышленности повсеместно, также его используют и в быту. Фторопласт очень перспективный и востребованный материал, ученые и инженеры с середины прошлого века изучают его широкие возможности, открывают новые сферы применения этого полимера. Процент производства и использования фторопласта в промышленности с каждым годом растет на 10%, в наше время он доступен и приобрести этот материал может каждый.

Применение фторопласта в различных областях

Применение фторопласта в различных областях в современном мире происходит повсеместно, начиная от глобальных масштабных проектов, где используют детали из этого конструкционного пластика, и вплоть до напыления на посуде — тефлон. Рассмотрим подробнее, где применяют фторопласт.

Фторопласт в автомобилестроении и машиностроении

Фторопласт в автомобилестроении и машиностроении активно применяют для производства различных запчастей для автомобилей и механизмов машиностроения, используя для этого фторопластовые заготовки в форме листа, пластины, плиты, стержня, круга, трубы. Из фторопласта различными способами изготавливают прокладки, уплотнители, сальники, манжеты, опоры скольжения. Мягкость и текучесть фторопласта-4 и его модификаций увеличивает срок службы деталей и узлов механизмов, подвергающихся трению.
Фторопласт 4 (ф-4) отличный антифрикционный материал, недаром его называют «твердой смазкой»; обладает очень низким коэффициентом трения — 0,04, при взаимодействии между металлическими и фторопластовыми деталями коэффициент трения сопоставим с трением в подшипниках при наличии смазки. Для повышения износостойкости деталей создают композиты из фторопласта с добавлением графита, бронзы, армируют полимер стекловолокном. Фторопласт подходит для работ при высоком давлении, при низких температурах и в глубоком вакууме.

Фторопласт для электроники и радиотехники

Фторопласт для электроники и радиотехники применяют, так как полимер обладает исключительными изолирующими свойствами. Фторопласт-4 прекрасный диэлектрик (поверхностное электрическое сопротивление 1017 Ом), в электронной промышленности он идеален для изоляции проводов, особенно высоковольтных, разъемов, высоковольтных кабелей и электрических машин. Актуально его применение для производства уплотнительных деталей поршневого компрессора (например, поршневых колец), для изготовления сухих подшипников, работающих при низких температурах.

Фторопласт ф4 незаменим для химической, атомной и космической промышленности

Фторопласт-4 является незаменимым материалом для химической, атомной и космической промышленности благодаря таким своим свойствам: обладает высокой сопротивляемостью к агрессивным средам, может контактировать долгое время с кислотами и щелочами, даже концентрированными, маслами, сточными водами, солями, керосином, нефтью и разными видами топлива. Фторопласт-4 устойчив к воздействию радиации, плесени, тумана и солнца. Благодаря этим характеристикам пластины (листы) фторопласта-4 широко применяют в химической промышленности для изготовления и футеровки насосов, емкостей для хранения и транспортировки; для защиты различных поверхностей от коррозии; для хранения спирта, смесей на его основе и особо чистых веществ, которые не должны быть загрязнены. Опыт применения этого полимера показывает, что защищенные фторопластом трубопроводы, реакторы и аппараты успешно функционируют 25—30 лет и более в тяжелых условиях химпроизводства и радиации.

Фторопласт для пищепрома

Фторопласт для пищепрома — этот полимер стал незаменим в этой сфере, он нетоксичен и безвреден для человека. В пищевой промышленности и быту фторопласт используют для изготовления посуды с противопригарным покрытием, кремовых шприцев, насадок для раскатки теста, фильтров и уплотнителей для техники, лезвий бритв. Его наносят тонким слоем способом напыления на поверхности, обеспечивая теплостойкость, несмачиваемость и продлевая срок службы изделий.

Применение фторопласта в медицине

Фторопласт-4 гигиеничен, обладает отсутствием вредного воздействия на организм человека и широко применяется в медицине в качестве емкостей для хранения крови и лекарственных препаратов, как материал для изготовления искусственных кровяных сосудов и клапанов. Из композитов на основе фторопласта изготавливают биосовместимые импланты для пластики уха, носовых перегородок, в стоматологии и офтальмологии.

Современные смазочные материалы с измельченным полимером фторопласт

Фторопласт в измельченном виде применяют в составах смазочных материалов. Благодаря развитию нанотехнологий в России появились различные присадки, масла и смазки с добавлением фторопласта, который в порошковом виде налипает на поверхность, заполняет все микротрещины и дефекты, значительно повышая защиту от трения и износа фрикционных деталей, в том числе при высоких температурах до +260°С. Но нужно понимать, что во многих недостоверных источниках указано, что фторопласт ф-4 российского или китайского производства выдерживает кратковременные нагрузки при +300°С и даже +400°С. На самом деле исходя из нашей практики при таких критических температурах этот полимер начинает деформироваться и разрушаться.

Применение фторопласта в строительстве

В строительстве современных мостов, путепроводов, эстакад и галерей из фторопласта листового делают важнейшие детали конструкций скользящих опор; фторопластовые детали (тефлоновые прокладки) повсеместно используют при строительстве зданий в зонах с повышенной сейсмической активностью, они дают возможность свободного перемещения элементам фундамента и каркаса зданий при землетрясениях.

Фторопласт в текстильной промышленности

Текстильная промышленность также использует фторопласт для своих нужд. Современные высокотехнологичные ткани для пошива одежды покрывают тончайшей пленкой из фторопластового сырья для придания им водоотталкивающих, паропроницаемых, ветрозащитных свойств. Модифицированный фторопласт применяют для пропитки кожаных изделий с целью придания им гидрофобности.

Впервые текстильную промышленность и фторопласт совместили братья Гор. В 1969 году Уилберт и Роберт Гор произвели первую мембранную ткань на основе пористой тонкой фторопластовой пленки для космической программы. Запатентовали эту чудо-ткань под названием Gore-Tex (гортэкс). Позже появились другие аналогичные материалы, которые в настоящее время активно находят применение в производстве спецодежды и обуви.

Oilchoice.ru

Форум по маслам, присадкам и смазкам

  • Темы без ответов
  • Активные темы
  • Поиск
  • Пользователи
  • Наша команда
  • Темы пользователя
    • >в конференции
    • >>в форуме
  • Сообщения пользователя
    • >в конференции
    • >>в форуме
    • >>>в теме

Смазки с добавкой фторопласта (PTFE)

Смазки с добавкой фторопласта (PTFE)

Сообщение 380VAC » 10 ноя 2015, 21:23

Наткнулся в магазине на вот такую смазку http://www.chipdip.ru/product/kontaflon-85-200/ . Диапазон рабочих температур довольно неплох -50 — +260. Интересно о применимости данной смазки в авто.
Нашел вот:
Предназначается для смазывания прессформ и штампов, трущихся поверхностей (вращающихся, скользящих, поворотных), труднодоступных мест и защиты от коррозии различных механизмов технического и бытового назначения. Особенно эффективна для обработки поверхностей кабелей, тросов, жгутов, замков, деталей оружия и велосипедов, резьбовых соединений, деталей двигателя, узлов в пластмассовых приводах и др.
Широко применяется в промышленности (электромеханика, упаковка, текстиль, мебель).
После нанесения на поверхности образуется ультрамикронная пленка PTFE (тефлона), которая обладает невероятно низким коэффициентом статического и динамического трения (значительно эффективнее традиционных графитовых и дисульфид молибденовых «сухих» смазок).

Отправлено спустя 2 минуты 35 секунд:
Гуглю дальше.

Отправлено спустя 5 минут 32 секунды:
А вот здесь http://www.mettatron.ru/produktsiya/khi . aya-smazka написано,что диапазон рабочих температур -195 +260

Фторопласт: характеристики, свойства и применение

Фторопласт относится к группе углеводородов, имеет полимерную структуру. Он может содержать в своем составе от 1-го до 4-х атомов фтора, что определяет его технические и химические характеристики. В процессе синтеза образуется белый, легко комкующийся порошок, который прессуется и спекается под воздействием высоких температур.

Фторопласт был открыт в первой половине XX века в США. Способ получения и формула вещества держались в строгом секрете.

В Советском Союзе материал появился в годы второй мировой войны, а в последствии было налажено собственное производство фторопласта. Поначалу он использовался исключительно в промышленных целях, и только в конце XX века стал применяться для производства товаров народного потребления.

Сегодня этот полимер широко применяется в химической промышленности, строительстве, машиностроении, медицине, используется для изготовления высокотехнологичных тканей. Наиболее известным из всех фторопластов является политетрафторэтилен, называемый в России фторопласт-4. В разных странах он имеет различные названия – в США тефлон или галлон, в Европе – гостафлон, флюон и другие.

Содержание:

Марки и технические характеристики фторопласта

Сегодня существует несколько марок фторопласта, которые различаются размерами молекул и их количеством. Рассмотрим наиболее популярные марки, и их технические характеристики:

  • Фторопласт-2 (поливиниленфторид) имеет высокую прочность и упругость, выдерживает действие агрессивных химических веществ. Чаще всего применяется в трубопроводах и для изготовления емкостей для хранения химикатов. Существуют модификации материала с добавлением других веществ, тогда в маркировке присутствует буква М.
  • Фторопласт-3 (политрифторхлорэтилен) отличается высокой прочностью и твердостью, при высоких температурах хорошо плавится, размягчается, меняет форму, напротив, к воздействию низких температур – устойчив. Применяется в составе антикоррозийных покрытий. Существует модифицированный фторопласт-3 с маркировкой Ф-3М.
  • Фтороласт-4 (политетрафторэтилен) имеет наиболее высокую плотность среди прочих фторопластов, устойчив к действию высоких температур (выдерживает нагревание до 260 градусов), отличается высокой гидрофобностью и малой пористостью. На сегодняшний день существует несколько разновидностей фторопласта-4, например, Ф-4ПН, Ф-4О, Ф-4Д и другие. Все они имеют отличительные свойства, которые обуславливают их применение в той или иной сфере.
  • Фторопласт-40 схож по свойствам с Ф-4, устойчив к воздействию агрессивной химии, не пропускает УФ-лучи, не горюч. Производится в двух видах – Ф-40П и Ф-40Ш.

Основные технические характеристики перечисленных фторопластов представлены в таблице.

Технические характеристики фторопластов
Название материалаПлотность, кг/м3Температура использования, CºУдельное сопротивление, Ом*мРастяжение, МПа
Фторопласт-21 780– 45/+1501 010 – 1 01344 – 55
Фторопласт-32 090 – 2 160– 195/+1901 015 – 1 01735 – 43
Фторопласт-42 150 – 2 240– 260/+1601 017 – 1 01816 – 35
Фторопласт-401 700– 200/+2001 01627 – 50

В России вот уже много лет фторопласты в большом количестве производятся на химических предприятиях. Сфера применения полимеров чрезвычайно широка и обусловлена их техническими характеристиками. Материал имеет ряд исключительных свойств, благодаря которым он востребован в самых разных отраслях, и потребность в нем только возрастает последние годы, а соответственно и увеличивается и доля его производства в химической промышленности страны.

Преимущества материала

Популярность фторопласта объясняется его уникальными свойствами. Материал имеет ряд преимуществ, благодаря которым он с успехом используется как в машиностроении, так и в медицине. Его основными достоинствами являются:

  • устойчивость ко многим агрессивным химическим веществам;
  • низкий показатель коэффициента трения;
  • большой температурный диапазон эксплуатации;
  • низкая электропроводность;
  • устойчивость к возгоранию;
  • биологическая инертность;
  • низкий показатель поверхностного натяжения.

Помимо всего прочего материал легко обрабатывается, он без труда поддается сверлению, шлифовке и фрезеровке. Рассмотрим более подробно сферу применения этого полимера.

Сфера применения

Трудно назвать область, где бы в том или ином виде не использовался фторопласт. Его широко применяют в энергетике, автомобиле- и машиностроении, строительстве, медицине и пищевой промышленности. Отличные потребительские свойства материала и доступная цена сделали его таким востребованным.

Машиностроение

Хорошие конструкционные свойства полимера используют в машиностроении: на авиационных и кораблестроительных предприятиях, в производстве станков и агрегатов.

Материал, прикасаясь к поверхности, образует тонкую пленку, которая значительно уменьшает трение. Это свойство полимера используется в соединительных узлах и подшипниках различных конструкций, благодаря этому свойству он часто входит в состав смазочных материалов.

Медицина

Фторопласт абсолютно безопасен для человека, мало того, он отлично совместим с человеческими тканями и не вызывает иммунологических реакций. Благодаря этому он и применяется для производства протезов. Он широко используется в таких областях медицины как стоматология и сердечно-сосудистая хирургия. Из этого полимера производят искусственные клапаны сердца и сосуды. Фторопласт-4 пришел на смену титану, который до него применялся для изготовления протезов. С каждым годом возможности его применения в медицине только растут.

Пищевая промышленность

Наиболее известное применение фторопласта-4 в пищевой промышленности – это посуда с антипригарным покрытием, которая в свое время произвела фурор на рынке товаров народного потребления. Однако это не единственное использование тефлона в пищевой промышленности. При производстве подсолнечного масла, молока и других жидких пищевых продуктов полимер применяется для покрытия труб и насосов по перегонке жидкостей.

Химическое производство

В химическом производстве материал применяется для изготовления емкостей и трубопроводов, по которым перегоняются агрессивные химические растворы. Его устойчивость к воздействию различных химикатов также используется в реакторах, при производстве лабораторной посуды и транспортировке различных жидкостей.

Электротехника

Низкая электропроводность фторопласта с успехом используется в электротехнике.

Здесь материал применяется как диэлектрик при производстве различных кабелей, катушек, плат и конденсаторов. Изоляция из фторопласта защищает также и от воздействия химических веществ, поэтому полученная продукция часто применяется на вредных производствах.

Строительство

Пластины из тефлона используются при строительстве мостовых конструкций, галерей и эстакад. Тефлоновые прокладки применяются при возведении фундаментов конструкций в сейсмически опасных районах, благодаря превосходным характеристикам тефлона обеспечивается свободное перемещение элементов основания постройки.

Легкая промышленность

В легкой промышленности материал используется при производстве тканей с водоотталкивающими свойствами. Высокотехнологичная одежда из синтетических тканей надежно защищает от дождя и ветра. Многие современные бренды, производящие одежду для спорта и активного отдыха, используют ткани с тефлоном. Кроме того, его водоотталкивающие свойства используются при производстве обуви.

Внедрение в жизнь современных технологий позволяет улучшить качество и снизить себестоимость вещей. Фторопласт смог заменить массу менее совершенных и более дорогостоящих материалов. Его уникальные свойства обеспечивают широкую сферу применения полимера. Появление новых модифицированных фторопластов позволяет расширять границы его использования. Постоянно улучшаются физические свойства материала, открываются новые возможности его использования.

Можно с уверенностью сказать, что фторопласт и его производные будут применяться еще долгие годы, появятся новые материалы на его основе, которые станут обладать еще более удивительными техническими и химическими свойствами, а сфера применения тефлона будет только расширяться.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector