Лучшие химически стойкие пластмассы:фторполимеры
Вы ищете группу исключительно химически стойких пластиков? Обратите внимание на фторполимеры. Эти пластмассы на основе фторуглеродов состоят из множества прочных углерод-фторных связей. Эта связь углерод-фтор, сокращенно называемая «C-F», является одной из самых прочных одинарных связей, известных науке. Множество связей C-F во фторполимерах придает этим пластикам исключительную стойкость к растворителям, кислотам и щелочам.
Фторполимеры были впервые случайно обнаружены в 1938 году, когда Рой Планкетт из DuPont экспериментировал с тетрафторэтиленом. Он случайно сделал ПТФЭ (политетрафторэтилен), широко известный как Teflon®. С того счастливого дня было разработано множество фторполимеров, включая ПВДФ (поливинилидендифторид); ETFE (полиэтилентетрафторэтилен); ФЭП (фторированный этиленпропилен); PFA (перфторалкокси); ECTFE (этилен-хлортрифторэтилен) и PCTFE (полихлортрифторэтилен).
Даже специалисты, не относящиеся к пластмассам, вероятно, видели Teflon® в действии, даже если они этого не осознают . поскольку этот материал обычно используется для покрытия посуды с антипригарным покрытием. Обладая высокой термостойкостью, отличной химической стойкостью и очень низким коэффициентом трения, этот пластик хорошо подходит для этой цели. (Хотя Teflon® - впечатляющий материал, я бы посоветовал вам не слишком сходить с ума с посудой. Автор лично убедился, что Teflon®-шпатели и кухонные ложки расплавятся, если оставить их на открытом огне. Скажем, открытое пламя плита с газовой плитой. Но это уже история другого дня…) Но история фторполимеров - это гораздо больше, чем кастрюли и сковороды.
Фторопласты устойчивы к воздействию широкого перечня химикатов при температурах от 20 ° C / 68 ° F до 212 ° C / 100 ° F, включая:
Альдегиды / кетоны | Гликоли | Пероксиды | Хлорированные растворители |
Спирты | Жирные кислоты | травители для соляных металлов | Эфиры |
Кислоты / ангидриды | Эфиры | Алифатический | |
Кислотные пары | Полимерные растворители | Ароматические углеводороды | |
Ароматические растворители | Галогенные основы | Функциональная ароматика |
Некоторые из специфических химикатов, которым фторполимеры могут противостоять, включают:
Ацетон | Водородная кислота (концентрированная) | Карбонат натрия |
Ацетилсалициловая кислота | Плавиковая кислота 75% | Диоксид серы 96% |
Бром | Перекись водорода 90% | Серная кислота 95% |
Хлорид кальция | Азотная кислота 90% | Трихолоретилен |
Тетрахлорметан | Метиленхлорид | |
Влажный хлор | Дизельное топливо | |
Хлорид железа | Фосфорная кислота 95% | |
Муравьиная кислота | Хлориды фосфора |
И еще много всего. Выдающаяся химическая стойкость фторполимеров делает их идеальными для использования во многих различных инженерных областях, включая:
заменить кости носа, черепа, ушей, коленей и бедер | подшипники | облицовки скруббера | химические баки, насосы и топливопроводы |
биомедицинский материал для искусственных роговиц и клапанов сердца | кулачки | высококачественные краски для металлов | |
пластиковая лабораторная посуда и трубки | седла клапана | обработка химикатов | |
оборудование для обработки полупроводников | футеровка труб | форсунки |
Фторполимеры также имеют очень низкий коэффициент трения, что делает их очень скользкими. Действительно, говорят, что PFA - единственный материал, который геккон не может закрепиться. Известно, что фторполимеры из-за их низкого коэффициента трения плохо склеиваются. Есть даже фторполимерная краска, которая заставляет насекомых соскальзывать с поверхностей. Эта скользкость и непористость делает фторполимеры естественно антимикробными и хорошо подходят для медицинских применений.
Кроме того, фторполимеры гидрофобны в том смысле, что ни вода, ни содержащие воду вещества не могут их смачивать. Они также имеют рейтинг воспламеняемости UL94 V-0, поэтому являются самозатухающими. Фторполимеры также обладают прекрасными диэлектрическими свойствами, что делает их отличными изоляторами.
Фторполимеры также известны своей непрерывной работой при экстремальных температурах. PFA работает при температуре до 260 ° C / 500 ° F, а FEP - до 200 ° C / 393 ° F. ETFE имеет значения 150 ° C / 302 ° F. Многие фторполимеры могут выдерживать криогенные температуры. ПТФЭ может выдерживать значения температуры от -240 ° C / -400 ° F до 260 ° C / 500 ° F. ECTFE также обладает отличными криогенными свойствами и хорошо работает в диапазоне от -76 ° C / -105 ° F до 150 ° C / 302 ° F, в то время как PVDF может выдерживать температуры от -30 ° C / -22 ° F до 150 ° C / 302 ° F. . PCTFE хорошо работает в диапазоне температур от -240 ° C / -400 ° F до 204 ° C / 400 ° F °.
Обратной стороной фторполимеров является то, что они не так уж и прочны. ПХТФЭ с пределом прочности на разрыв 7800 фунтов на кв. Дюйм / 53,8 МПа является одним из самых прочных, наряду с ECTFE, а также имеет UTI 7800 фунтов на квадратный дюйм / 53,8 МПа. Далее идет ETFE с давлением 7500 фунтов на кв. Дюйм / 51,7 МПа. ПВДФ имеет предел прочности при растяжении 4000-6000 фунтов на квадратный дюйм / 27,6-41,4 МПа, а ПФА имеет значения 4300 фунтов на квадратный дюйм / 24 МПа. Предел прочности при растяжении ПТФЭ составляет 2500–4000 фунтов на квадратный дюйм / 17,2–27,6 МПа, в то время как FEP составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм / 20,7 МПа. Но если требуется экстремальная химическая стойкость, скользкость или низкая воспламеняемость, а предел прочности на разрыв не является проблемой, обязательно обратите внимание на фторполимеры.
Ищете дополнительную информацию о химически стойких пластиках? Ознакомьтесь с нашим Руководством по материалам!
Смола
- 5 лучших материалов для пластиковых подшипников, используемых на металлических поверхностях
- Топ-4 химически стойких пластмасс
- 8 лучших озонобезопасных пластиков
- Устойчивы ли нейлоновые застежки к химическому воздействию?
- Что такое пластик? Часто задаваемые вопросы
- Развитие современных пластмасс
- Четыре тепловых свойства пластмасс
- Генеральный директор nova-Institutes любит пластик
- Топ-10 современных тенденций в области высококачественных пластиков
- Основные области применения машин для производства пластмасс