pfa покрытие 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.
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
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.
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.
Фторопласт
Для решения технологических задач мы можем предложить следующие марки фторопластов.
ФЭП (фторированный этилен-пропилен) это cополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, аналог Teflon FEP, Neoflon FEP и Фторопласт-4МБ, который обладает ценными свойствами фторопласта ПТФЭ (полностью фторированная структура сополимера обеспечивают исключительную термическую стабильность, электрическую и химическую стойкость), но за счет пониженной вязкости расплава способен легко перерабатываться.
ФЭП сочетает исключительную комбинацию химической инертности, отличных диэлектрических свойств, негорючести, термостойкости, прочности и эластичности, низкий коэффициент трения, отсутствие влагопоглощения и превосходную погодостойкость, неподверженность старению.
-[CF(CF3)-CF2]k-(CF2-CF2)p—
ПФА это сополимер тетрафторэтилена с перфторвинилпропиловым эфиром, аналог Teflon-PFA (Du Pont) Neoflon-PFA (Daikin), Hostaflon-PFA (Dyneon-3М), Hyflon-PFA (Solvay), Фторопласт-50, который обладает ценными свойствами фторопласта ПТФЭ (полностью фторированная структура сополимера обеспечивают исключительную термическую стабильность, электрическую и химическую стойкость), обладая наряду с этим эластичностью, стойкостью к многократным перегибам, морозостойкостью, повышенной адгезией к различным субстратам, не хладотекуч.
-(CF2-CF2)n-[CF2— CF(OC3F7)]m—
Компания ООО «Альфа-ФТОР» специализируется на поставке широкого ассортимента фторполимеров и фторкаучуков, компонентов для их переработки, вулканизующих и процессинговых добавок.
Мы изготавливаем различные прекомпаунды, резиновые смеси и изделия как типовых стандартных рецептур, так и по индивидуальным заказам