pfa материал что это

Фторопласты (PVDF, ECTFE, FEP, PFA)

Фторопласты (PVDF, ECTFE, FEP, PFA)

Максимальная устойчивость к коррозии в секторе пластмасс

В зависимости от температуры применения, среды и концентрации можно использовать разнообразные фторопласты. Они могут применяться в качестве конструкционного материала или как антикоррозионная облицовка. Для максимальной рабочей температуры наряду с полимером важен также тип облицовки.

Почти универсальная стойкость к химическим веществам

Идеально подходит для высокой степени чистоты

Минимальное выщелачивание PVDF и PFA достигается за счет выбора сырья и оптимизации производственных процессов. Полуфабрикаты AGRU идеально подходят для использования с водой и химическими веществами высокой степени чистоты, а также для эксплуатации в чистых помещениях.

Самоочищающиеся поверхности

Фторполимеры отличаются чрезвычайно низким поверхностным напряжением и, следовательно, антиадгезивными качествами. Из-за данного поверхностного напряжения, жидкости имеют тенденцию минимизировать их площадь поверхности и пытаются вернуться к сферической форме.

Поэтому они собираются в капли на гидрофобной поверхности фторполимеров, собирая также частицы грязи. Это позволяет опорожнять резервуары и трубопроводы с минимальными остатками, что обеспечивает легкий процесс очистки.

PVDF от компании AGRU – это высококристаллический пластик без добавок, сочетающий хорошие механические, термические и электрические свойства с превосходной хими- ческой устойчивостью.

Дополнительная высокая стойкость к излучению превращает его в идеальный материал для высокотехнологичного применения в полупроводниковой, фармацевтической, биологической и фотогальванической промыш- ленности.

PVDF можно обрабатывать без добавок, за счет чего обеспечи- ваются превосходные характеристики выщелачивания. Материал PVDF качества производится из тщательно отобранного сырья при строжайшем соблюдении условий чистоты. Такие изделия используются в трубопроводных системах, цистернах для хранения и транспортировки, а также в аппаратах с высокими требованиями к чистоте среды и характеристикам выщелачивания.

Специально для электротехнической промышленности и взрывозащищенных областей в PVDF могут добавляться токопроводящие частицы.

Токопроводящий материал PVDF el ESD (Electrostatic Discharge – электростатический разряд) может использоваться для производства листов, стержней, труб и сварочных прутков. Он обладает низким поверхностным сопротивлением, что также препятствует возникновению электростатического разряда.

PVDF Flex является отличной альтернативой хорошо известным и традиционно используемым фторполимерам. Важный эффект рационализации в области обработки достигается за счет повышенной гибкости, особенно при приклеивании различных систем к стальным изделиям, а также при нехватке места или небольшом радиусе благодаря усилению стеклопластиком.

ECTFE

ECTFE обладает уникальным сочетанием свойств, обусловленных химической структурой материала – сополимера с попеременным расположением этилена и хлортрифторэтилена. ECTFE отличается превосходной стойкостью к распаду под действием тепла, сильного излучения или атмосферных условий. Материал характеризуется высокой ударопрочностью и стабильностью свойств в широком температурном диапазоне, благодаря чему он идеально подходит для промышленного применения в сложных условиях. Кроме того, ECTFE также известен как хороший барьер от проникновения многих химических веществ. Превосходные сварочные характеристики и термопластичная формуемость гарантируют простую и экономичную обработку как на заводе, так и на объекте. По сравнению с PVDF материал ECTFE отличается повышенной стойкостью к химическим веществам, особенно к щелочам.

Источник

Разница между PTFE и PFA

Содержание:

Что такое ПТФЭ?

Торговое название PTFE (Политетрафторэтилен) является Тефлон; фторполимер с улучшенными свойствами, такими как высокая химическая стойкость, лой и высокая температура способность, устойчивость к атмосферным воздействиям, низкий коэффициент трения, электрическая и теплоизоляция, и «скользкость. Однако механические свойства ПТФЭ относительно низкие по сравнению с другими пластиками; но остается стабильным в широком диапазоне температур. Для изготовления деталей из политетрафторэтилена используются разные технологии; плунжерная экструзия, шнековая экструзия, компрессионное формование и экструзия пасты с вспомогательными средствами экструзии. Для всех этих методов характерны три основных этапа: холодная штамповка, спекание и охлаждение.

Что такое PFA?

PFA (Перфторалкокси) представляет собой полностью фторированный полупрозрачный полимер, коммерчески популярный как Тефлон PFA. это незначительно гибкий полимер материал с низкий коэффициент трения коэффициент и исключительное антипригарное покрытие свойства. Кроме того, это прочный и твердый материал, устойчивость к растрескиванию под напряжением и не реагирует почти со всеми химикатами и растворителями. Кроме того, PFA обладает хорошая термостойкость и может использоваться как в высокотемпературных, так и в низкотемпературных условиях.Его диэлектрическая постоянная превосходна, а химическая стабильность также очень высока.

При производстве PFA его плавят и обрабатывают при очень высоких температурах; поэтому формовать смолу PFA чрезвычайно сложно. Благодаря этому он очень кристаллический, вязкий и чрезвычайно чувствительный к сдвигу.

В чем разница между PTFE и PFA?

Структура:

PFA:Повторяющееся звено полимера PFA приведено ниже. Все атомы углерода полностью фторированы, и два атома углерода связаны друг с другом через атом кислорода (-C-O-C).

Свойства:

PFA:PFA известен как гибкий полимер с превосходными химическими и термостойкими свойствами. Однако он менее термостойкий, чем PTFA. Обладает хорошими диэлектрическими свойствами, а диэлектрическая проницаемость равна 2,1.

Приложения:

PFA:PFA обычно используется для производства пластикового лабораторного оборудования, поскольку он оптически прозрачен, гибок и химически устойчив почти ко всем химическим веществам и растворителям. Он также обычно используется для изготовления труб в критических или высококоррозионных процессах. Кроме того, PFA используется в качестве листовой футеровки для химического оборудования, поскольку его можно использовать в качестве альтернативы для более дорогих сплавов и металлов в качестве пластика, армированного волокном углеродистой стали (FRP).

1. Тефлоновые изделия Автор Cjp24 (собственная работа) [общественное достояние], через Wikimedia Commons

2. «Трубка ПФА». [CC BY-SA 3.0] через Википедию

Источник

PFA и PTFE 2021

PFA против PTFE

PFA или перфторалкокси, является типом фторполимера. Он имеет очень сходные свойства, чем более распространенный политетрафторэтилен (ПТФЭ), который является наиболее известной формой тефлона. PFA был задуман DuPont Co. и получил фирменное наименование Teflon PFA. Что отличает его от смол ПТФЭ, так это то, что PFA обрабатывается в расплаве. Это достигается с помощью обычного литьевого формования, а также методов экструзии винтов.

С другой стороны, политетрафторэтилен (ПТФЭ) представляет собой синтетический фторполимер тетрафторэтилена. DuPont Co. является самым известным производителем PTFE, который, как упоминалось ранее, является материалом, который большинство людей знает как тефлон. Основываясь на случайном открытии Роя Планкетта, ПТФЭ представляет собой высокомолекулярное соединение, состоящее из углерода и фтора. По существу, это твердое вещество фторуглерода. Он является гидрофобным, то есть вода или вещества, содержащие воду, могут получить влагу из-за того, что фторуглерод обладает способностью смягчать лондонные дисперсионные силы. Таким образом, ПТФЭ обладает очень низким коэффициентом трения при контакте с твердыми частицами. Это связано с высокой электроотрицательностью фтора. Помимо тефлона, PTFE также обычно называют Fluon и Syncolon.

PTFE широко используется в качестве антипригарного покрытия для кастрюль и многих современных предметов кухонной посуды. ПТФЭ часто используется в контейнерах и трубах для обработки реактивных и агрессивных химических веществ; это связано с его нереактивными свойствами. Другим практическим применением ПТФЭ является смазка. Используемый таким образом ПТФЭ помогает снизить трение в машинах, минимизирует «износ» и улучшает потребление энергии.

PFA превосходит PTFE с точки зрения гибкости, особенно когда речь идет о применении труб. С другой стороны, срок службы PFA (то есть способность выдерживать повторное складывание) ниже, чем у ПТФЭ. PTFE немного более устойчив к теплу, чем PFA. PFA больше зависит от водопоглощения и выветривания, но превосходит ПТФЭ, когда речь идет о солевом сопротивлении. Самым значительным качеством PFA по сравнению с ПТФЭ является его электрические свойства. Он обладает диэлектрической проницаемостью ПТФЭ, а также очень похожим коэффициентом диссипации; однако PFA имеет электрическую прочность в три-четыре раза выше, чем у ПТФЭ.

Резюме:

1. Пфа и ПТФЭ являются фторполимерами.

2.DuPont продает и распространяет как PFA, так и PTFE.

3.PTFE является наиболее часто используемым фторполимером, и его широко называют «тефлон».

4.PFA является перерабатываемым в расплаве и более универсальным, чем ПТФЭ, но ПТФЭ является превосходным, когда речь идет о менее водопоглощающем и устойчивом к атмосферным воздействиям.

5.PFA чаще используется в промышленных применениях, в частности, с лабораторным оборудованием и промышленными насосно-компрессорными трубами, но PTFE более распространен и популярен, особенно с посудой.

Источник

Фторопласты, фторполимеры, фторсодержащие полимеры, fluoropolymers

Фторопласты (или фторполимеры) – принятое в России название для целой группы фторсодержащих термопластов. Фторопласты могут быть:

Общие свойства фторполимеров – очень низкий коэффициент трения и высокая сопротивляемость износу, большой диапазон рабочих температур, высокая химическая стойкость в широком диапазоне температур, низкая смачиваемость, отличные диэлектрические свойства, высокое сопротивление ультрафиолетовому разрушению.

ПРОСТЫЕ ФТОРОПЛАСТЫ:

Фторопласт-4 – политетрафторэтилен [-CF₂-CF₂-]_n. Другие обозначения – Ф-4 (F-4) или ПТФЭ (PTFE).

Изобретен и запатентован фирмой DuPont в 1938г. под торговой маркой Teflon (Тефлон). Торговые марки более поздних зарубежных аналогов – Fluon (Великобритания), Hostaflon (Германия), Algoflon (Италия), Soreflon (Франция), Сталафлон (Россия) – так и не стали синонимами Ф-4, несмотря на старания фирм-производителей.

Фторопласт-4 – самый первый в истории и самый дешевый из высокотемпературных фторполимеров. Ф-4 длительно устойчив к нагреву до 260°С. Кроме того, Ф-4 имеет самый низкий коэффициент трения и самую низкую смачиваемость среди всех фторполимеров, а также химическую стойкость выше, чем у платины и любых синтетических материалов. Эти свойства определяют огромный объем его производства, который по некоторым источникам составляет до 85% общего объема производства фторсодержащих полимеров. И поэтому под термином «фторопласт» чаще всего понимают именно Ф-4.

Недостаток политетрафторэтилена – в том, что он является термопластом 3-й группы, т.е. при нагреве он начинает разрушаться раньше (после 260°С), чем начнет плавиться (около 340°С). Поэтому обычные методы термической формовки и сварки к нему неприменимы.

Ф-4 полимеризуется в виде белого порошка, похожего на снег. Для получения болванок или готовых деталей порошок спрессовывают при высоком давлении и затем спекают при высокой температуре.

Антифрикционные покрытия из Ф-4 наносят напылением на подготовленную поверхность с последующим спеканием.

Фторопласт-3 – политрифторэтилен [-CF₂-CFH-]_n. Другие обозначения – Ф-3 (F-3) или ПТрФЭ (PTrFE).

Менее термостоек (180°С), и менее химически стоек, чем Ф-4. Зато обладает лучшей адгезией к металлам и др. веществам. Кроме того, Ф-3 имеет очень низкую ползучесть, поэтому нагруженные детали из него не требуют значительного запаса прочности. А главное достоинство – Ф-3 является термопластом 2-й группы, переходит в вязко-текучее состояние при 240°С, а разрушаться начинает при 270°С. Поэтому пригоден для термической формовки и сварки стандартными методами.

Основное применение – антикоррозионные покрытия металлов, благодаря технологичности нанесения. Суспензия из тонкого порошка Ф-3 в органических растворителях наносится на шероховатую металлическую поверхность, нагретую до 280°С. Затем деталь быстро остужают.
Фторопластом-3 называют также политрифторхлорэтилен [-CF₂-CFCl-]_n. Другие обозначения – ПТФХЭ (PCTFE).

Фторопласт-2 – поливинилиденфторид [-CH₂-CF₂-]_n. Другие обозначения – Ф-2 (F-2) или ПВДФ (PVDF).

Основные достоинства по сравнению с др. фторполимерами – самая высокая прочность и жесткость, стойкость к истиранию, самая низкая ползучесть. Кроме того, ПВДФ – очень чистый материал, не содержащий стабилизаторов, пластификаторов, остатков катализаторов. ПВДФ – термопласт 1-й группы, переходит в вязко-текучее состояние при 200°С, а разрушаться начинает при 300°С. Поэтому формуется и сваривается стандартными методами. Для труб – сварка в раструб и сварка встык. Для листов – сварка горячим воздухом и экструзионная сварка.

Благодаря высокой химической стойкости и чистоте, а также простоте сварки, основное применение ПВДФ – трубопроводные системы и емкости для высокотемпературных и агрессивных сред. Даже несмотря на высокую стоимость.

Фторопласт-1 – поливинилфторид [-CH₂-CFH-]_n. Другие обозначения – ПВФ (PVF).

ПВФ производится в небольших объемах, используется в основном в качестве антикоррозионных или антипогодных покрытий металлических или деревянных изделий, ДСП, картонов и пр. Поставляются в виде смол или пленок.

СОПОЛИМЕРЫ ФТОРПРОИЗВОДНЫХ ЭТИЛЕНА

Сополимеры простых фторопластов с другими мономерами производят для изменения характеристик материала – увеличения прочности, расширения рабочего температурного диапазона, улучшения термопластических свойств и пр. Таких сополимеров существует большое количество. Вот наиболее популярные из них:

Фторопласт-50 – сополимер тетрафторэтилена с перфторалкилперфторвиниловым эфиром. Другие обозначения – Ф-50, Perfluoroalkoxy (PFA). По свойствам наиболее близок к Ф-4. В отличие от него, менее термостойкий (допускается кратковременный нагрев до 250°С), чуть менее «скользкий». Зато имеет лучшую адгезию к различным материалам, более прочный (особенно при высоких температурах), имеет очень низкую ползучесть, не уступает Фторопласту-4 в химической и радиационной стойкости. И при этом является термопластом 2-й группы, т.е. может формоваться и свариваться стандартными методами при точном контроле температуры нагрева.

Фторопласт-40 – сополимер тетрафторэтилена с этиленом. Другие обозначения – Ф-40 или ПЭТФЭ (ETFE). По химической стойкости почти не отличается от Ф-4. Несколько менее термостойкий (допускается кратковременный нагрев до 250°С), чуть менее «скользкий», несколько уступает в диэлектрических свойствах. Механическая прочность значительно выше, чем у Ф-4. Имеет очень низкую ползучесть. Радиационная стойкость самая высокая среди всех фторполимеров, в 100 000 раз выше, чем у Ф-4. В зависимости от условий полимеризации имеет различную плотность; а также является термопластом 1-й или 2-й группы. В любом случае, пригоден для термической формовки и сварки.

Фторопласт-4МБ – сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом. Другие обозначения – Ф-4МБ, Fluorinated ethylene-propylene (FEP). Полностью фторированный полимер. Обладает отличной химической стойкостью и отличными диэлектрическими характеристиками, мало зависящими от температуры и частоты тока. Механическая прочность и ползучесть – на уровне Ф-40. Чистый полимер, допускается контакт с пищевыми продуктами. Ф-4МБ является термопластом 2-й группы, может формоваться и свариваться стандартными методами при точном контроле температуры нагрева.

Фторопласт-30 – сополимер трифторхлорэтилена с этиленом. Другие обозначения – Ф-30, ПЭТФХЭ (ECTFE). Имеет высокую механическую прочность, высокую химическую и радиационную стойкость, хорошие диэлектрические свойства. Температура эксплуатации до 150°С. Является термопластом 1-й группы.

Источник

Свойства применяемых материалов и изделия из них

Из ЕТФЕ освоено изготовление следующих изделий:

Из PFA (аналогом которого является отечественный ф-50), имеющего максимальную рабочую температуру плюс 260оС, могут быть поставлены следующие изделия:

прозрачная лабораторная посуда в виде:

Выпускается лабораторная посуда из фторполимеров типа PTFE, FEP и пропилена.

Можно заказать листы из PVDF (аналог – ф-2 и ф-2М).
Из PVDF могут быть изготовлены стержни с диаметром от 10 до 100 мм длиной 1000 и 2000 мм.

Можно заказать листы из ЕСTFE (аналог – ф-30), из ЕTFE (аналог – ф-40), из FEP (аналог – ф-4МБ), из PFA (аналог – ф-50) с тканью для приклейки к металлу и без ткани. Размеры листов уточняются при обсуждении заказа.

Фторопласт-4

Наиболее распространенные торговые названия PTFE:

Больше всего по объёму из фторсодержащих полимеров выпускается ф-4, поэтому он самый дешевый. Он обладает исключительной химической инертностью по отношению практически ко всем агрессивным средам за исключением расплавов щелочных металлов и элементарного фтора.

Фторопласт-4 используется:

При эксплуатации трубопроводов для транспортировки высокоагрессивных сред, футеровки реакторов, аппаратов колонного типа, запорной арматуры, насосов, ёмкостей для хранения химически активных сред, прокладочно-уплотнительных деталей контактирующих с агрессивными средами и пр. Применяется для антикоррозионной защиты металлических и бетонных поверхностей от воздействия агрессивных сред типа кислот, щелочей, солей, морской воды, сточных вод, органических реагентов, масел, топлив и нефти, коррозионноактивных газов. Защищают технологическое оборудование в химической и нефтехимической промышленности, в системах питьевого холодного и горячего водоснабжения, а также емкости, предназначенные для хранения спирта, винно-водочных смесей, пива и безалкогольных напитков.

В машиностороении: в узлах трения механизмов машин и приборов в качестве подшипников и опор скольжения, подвижных уплотнителей, поршневых колец, манжет. Для повышения твердости, теплопроводности, стойкости к истиранию, снижения деформации под нагрузкой и коэффициента термического расширения к фторопласту-4 добавляют различные наполнители. Использование фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, глубокого вакуума и при сверхнизких температурах. Введение во фторопласты наполнителей, таких как стекловолокно, графит, бронза, кокс, дисульфид молибдена позволяет в 200-1000 раз уменьшить износ уплотнительного элемента, увеличить теплопроводность и прочность при сжатии и твердость. Из фторопласта и композиций на его основе изготавливают детали, химическую аппаратуру, емкости, мембраны и диафрагмы, клапаны и трубопроводы, прокладки и уплотнительные элементы, колонны и подшипники трения, ленты и многое другое. Фторопласт физиологически и биологически безвреден. У ф-4 самый низкий среди конструкционных материалов коэффициент трения, а равенство статического и динамического коэффициентов трения фторопласта-4 и композиций на его основе обуславливают широкое его применение в машиностроении. Фторопласт-4 хорошо обрабатывается точением, сверлением, фрезерованием и шлифованием.

В пищевой промышленности и бытовой технике фторопласт используется для изготовления антиадгезионных и антипригарных покрытий, в качестве наполнителя для сушки гомогенных масс, для облицовки валков при раскатке теста, для изготовления уплотнений молочных насосов и насосов для пищевых жидкостей и др.

Физиологическая и биологическая безвредность фторопласта обуславливает его широкое применение в медицинской и фармацевтической промышленности: изготовление протезов кровеносных сосудов, сердечных клапанов, емкости для хранения крови и сыворотки, упаковка для лекарств и многое другое.

В электротехнике, в электронной промышленности и радиотехнике: для изоляция проводов, кабелей, разъёмов, для изготовлении печатных плат, пазовой изоляции электрических машин, а также в технике СВЧ.

Фторопласт разрешен для применения в пищевой промышленности приказом Минздрава СССР № 177 от 23.02.1976 г. «Об утверждении полимерных материалов и композиций, рекомендованных в медицине», а так же BGA (Федеральный Союз оптовой и внешней торговли) и FDA (Комитет пищевой и лекарственной промышленности США).

Свойства фторопластов ф-4 и ф-4Д

Заготовки выпускаются в виде пластин, стержней, дисков и втулок различных размеров.

Заготовки антифрикционного назначения изготавливаются на основе фторопласта-4 с различными наполнителями:

Ф-4К20 (20% кокса):

Ф-4К20 рекомендуется для изготовления уплотнительных изделий подвижных соединений и изделий антифрикционного назначения. Поршневые кольца компрессоров, изготовленные из Ф-4К20, позволяют перевести компрессоры на работу без смазки цилиндров, что устраняет загрязнение промышленных газов маслом.

Применение материала Ф-4К20 для изготовления уплотнительных манжет ограничено вследствие относительно низкой его эластичности. Материал Ф-4К20 пригоден для работы в условиях высокого вакуума в среде углеводородных газов, сухого воздуха жидких углеводородов, растворителей. Ф-4К20 может применяться в контакте с анодированными алюминиевыми сплавами, титановым сплавом ОТ-4 и нержавеющими сталями.

Ф-4К15М5 (15% кокса и 5% дисульфида молибдена):

Материал Ф-4К15М5 имеет повышенную износостойкость (износостойкость Ф-4К15М5 в 1000 раз выше износостойкости не наполненного Ф-4 и в 1,6 раза выше, чем у материала Ф-4К20) и более низкий коэффициент трения.

Материал пригоден для работы в узлах трения в условиях влажных газов, в том числе с наличием конденсата. Материал Ф-4К15М5 среди наполненных марок Ф-4 имеет наиболее благоприятные характеристики трения и износа для применения его в качестве накладных направляющих опор скольжения, подшипников скольжения. Равенство статического и динамического коэффициентов трения обеспечивает плавное и равномерное движение подвижных узлов оборудования.

Ф-4С15 (15% стекловолокна):

При введении стекловолокна повышается износостойкость материала более чем в 250 раз и 1,5 раза увеличивается сопротивление ползучести, при этом химические свойства не меняются и мало изменяются электрические показатели.

Материал Ф-4С15 пригоден для изготовления уплотнений. Как антифрикционный материал Ф-4С15 применяется в тех случаях, когда другие наполненные материалы непригодны из-за химической нестойкости наполнителя.

Ф-4 К15 УВ5 (15% кокса и 5% углеродистого волокна):

Выбор наполнителя зависит от условий работы изделия (температура, давление, рабочая среда). В таблице приводятся свойства ф-4 и композиций на его основе.

Для увеличения износостойкости используют фторопласт, подвергнутый радиационной обработке.

Применение изделий из фторопластов существенно повышает надежность и увеличивает срок эксплуатации деталей машин и аппаратов.

Источник