Листы на основе ПТФЕ (фторопласт)

Фторопласт. Научное – Политетрафторэтилен, так же встречаются обозначения, такие как PTFE, TEFLON, Галон, Полифлон и др.

Фторопласт – полимерный фторсодержащий материал, обладающий целым списком уникальных характеристик, таких как:

  • химическая стойкость практически ко всем агрессивным средам, минеральным и органическим кислотам, щелочам, органическим растворителям, окислителям и газам;
  • очень низкий коэффициент трения;
  • гидрофобность;
  • широкий температурный диапазон эксплуатации (от – 269 °С до + 260  °С);
  • высокие механические, антиадгезионные и диэлектрические свойства;
  • не поддерживает горение.

Все это делает данный материал незаменимым в качестве антифрикционного, прокладочного и уплотнительного материала.

Но у фторопласта есть и недостатки. Из-за своей химической инертности он пассивен адгезионно, то есть, практически не поддается склеиванию. Еще один из недостатков фторопласта заключается в том, что под нагрузкой он плохо работает, и обладает ползучестью (чистый ПТФЕ не рекомендуется применять при изготовлении деталей работающих при высокой скорости кручения или в узлах трения скольжения).

Однако, с этими недостатками материала так же научились справляться путем добавления различных наполнителей, модифицированию радиационным воздействием и армированию стекловолокном. 

 

В уплотнительной технике ПТФЕ нашёл очень широкое применение. Материал применяется как в чистом виде, так  и в составе комбинированных уплотнений. Изготовление фторопласта в России регламентируется ГОСТ 10007–80. Из фторопласта изготавливают фланцевые прокладки, набивки, уплотнения резьбы (лента, жгут ФУМ), элементы торцевых уплотнений, различные пропитки для улучшения эксплуатационных характеристик, покрытия. 

Пластины, листы из фторопласта-4.

Пластины из фторопласта–4 предназначены для изготовления уплотнительных, электроизоляционных, антифрикционных, химически стойких элементов конструкций, применяемых в различных отраслях промышленности в качестве деталей технологического оборудования (прокладки, манжеты, вкладыши, подшипники, фильеры, мембраны и др.).

Пластины согласно ТУ 6–05–810–88 изготавливают двух сортов, высший и первый, в зависимости от марки фторопласта. Гарантийный срок хранения пластин – 20 лет со дня изготовления.

Пластины выпускаются следующих размеров: длиной от200 до 1000 мм, шириной от 200 до 1000 мм и толщиной от 3 до 60 мм. По согласованию с заказчиком допускается выпуск пластин других номинальных размеров.

Поkазатели kачества пластин

Так же выделяют отдельный вид пластин, обусловленный способом их изготовления – Пластины вальцованные из фторопласта-4. Выпускаются такие пластины согласно ТУ 84-522-75 двух марок: ХТЗ (холодно-тянутые закаленные) и ХТН (холоднотянутые незакаленные).

Предназначены для изготовления прокладок и диафрагм, стойких к агрессивным средам и работающих под давлением, а также для изготовления электроизоляционных, антифрикционных, уплотняющих и химически стойких элементов, конструкций и других деталей.

Используются при температуре от минус 60°С до плюс 250°С.

Пластины вальцованные выпускаются в листах. Длиной и шириной от 200 до 500 мм, толщиной от 0,8 до 6 мм.

Поkазатели kачества пластин

Листы из фторопласта–4 предназначены для использования в качестве футеровочного и прокладочного материалов в различных отраслях промышленности.

Листы из фторопласта–4 стойки к воздействию всех агрессивных сред за исключением газообразного фтора, трехфтористого хлора, растворов и расплавов щелочных металлов.

Интервал рабочих температур эксплуатации — от минус 269°С до плюс 260°С.

Гарантийный срок хранения — 5 лет со дня изготовления.

В зависимости от способа изготовления согласно ТУ 95 2467–93 листы выпускаются двух марок: «П» — лист прессованный и «С» — лист строганый.

Листы выпускаются в рулонах. Длиной от 100 до 220000 мм, Шириной от 500 до 1750 мм и толщиной от 0,5 до 6 мм. По согласованию с заказчиком допускается выпуск листов других номинальных размеров.

Поkазатели kачества листов

Пленка и лента из фторопласта-4. гост 24222-80

Пленка и лента из фторопласта-4 изготавливается методом механической обработки заготовок из фторопласта-4. Пленка и лента стойки к воздействию всех агрессивных сред, за исключением газообразного фтора, трехфтористого хлора, расплавов и растворов щелочных металлов.

Интервал рабочих температур эксплуатации пленок и ленты от минус 60°С до плюс 250°С.

Пленку и ленту выпускают следующих марок:

  • ИН – пленка изоляционная неориентированная.

Предназначена для междуслойной электроизоляции в аппаратах, сборочных единицах, деталях.

  • ПН – лента прокладочная неориентированная.

Предназначена для изготовления прокладочного, уплотнительного и изоляционного материала.

  • ИО – пленка изоляционная ориентированная.

Предназначена для междуслойной электроизоляции в аппаратах, сборочных единицах, деталях.

  • ЭО – пленка электроизоляционная ориентированная.

Предназначена для изолирования проводов и кабелей.

Толщина изделий варьируется в диапазонах от 0,035 до 4,075 мм и шириной от 30 до 300 мм. По согласованию с потребителем возможно изготовление пленки и ленты с иными размерами.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Наименование показателяНорма для марок
ПНИН
Прочность при разрыве в продольном направлении, МПа (кгс/см2), не менее19,1 (195)13 (133)
Относительное удлинение при разрыве в продольном направлении, %, не менее185125
Электропрочность, МВ/мм (кВ/мм)65 (65)48 (48)
Удельное сопротивление, Ом·м (Ом·см)1х1014(1х1016)
Внешний видЛента матовая от белого до светло-серого цвета, гладкая, без трещин, разрывов и сквозных отверстий.Допускаются: Неоднородность окраски, наличие отдельных темных включений в соответствии с образцом, утвержденным в установленном порядке.

Так же производится выпуск лент и пленок на основе модифицированных композиций из фторопласта-4. Выпуск данного вида изделий регламентируется Техническими условиями: ТУ 2245-142-05807960-2001 и ТУ 6–05–05–138–80.

Композитные листовые материалы на основе модифицированного фторопласта.

Как мы уже говорили выше у фторопласта есть свои недостатки. Отталкиваясь от способов устранения нежелательных свойств ПТФЭ можно выделить несколько видов композитных листовых материалов на его основе.

Листы на основе ПТФЕ (фторопласт)
Листы на основе ПТФЕ (фторопласт)
Листы на основе ПТФЕ (фторопласт)

Экспандированный фторопласт (ЭПТФЭ) – это волокнисто мягкий микропористый ПТФЭ.

Имеет несколько отличительных особенностей по сравнению с обычным фторопластом:

  • мягкость материала и эластичность при растяжении. Иными словами экспандированный политетрафторэтилен можно охарактеризовать как фторопластовую резину;
  • способность склеиваться ввиду пористой структуры материала;
  • способность частично восстанавливать форму после сжатия;
  • легко поддается обработке и резке;
  • обладает меньшей хладотекучестью (изменение формы материала под действием собственного веса и внешних нагрузок).
  • отлично адаптируется к неровностям и повреждениям уплотнительных поверхностей.

Экспандированные пленочные материалы нашли широкое применение в текстильной и легкой промышленности для создания гидрофобных текстильных материалов с одновременной паропроницаемостью (дышащие гидрофобные мембраны). Значительное снижение предела текучести при сжатии объемного экспандированного фторопласта (эластичность, мягкость) открывает широкие перспективы его использования для получения различных уникальных уплотнительных материалов в области малых и средних давлений при герметизации особо агрессивных сред, где использовались в основном особые резины, полиуретаны или комбинированные материалы на основе фторопласта. Наибольшее распространение объемные экспандированные материалы нашли для уплотнений фланцевых соединений в нефтяной и газовой промышленности.

Листовой экспандированный фторопласт в виде ленты, профиля или листа выпускается толщиной от 1 до 30 мм, шириной до 1500 мм.

Технические показатели ЭПТФЭ:

Температурный диапазон, °Сот -240 до 300
Максимальное рабочее давление, мПадо 50
прочность продольного растяжения, мПа17
прочность поперечного растяжения, мПа27
Прочность сжатия, мПаот 14,7 до 20
Плотность, г/см3от 0.5 до 1.5
Усадкабезусадочная
Восстанавливаемость15%

Фторопласт и ЭПТФЭ с волокнистыми и порошкообразными наполнителями.

С целью придания фторопласту-4 различных дополнительных характеристик, таких как увеличение твердости, стойкости к истиранию, уменьшению деформации и др. в него добавляют специальные наполнители, которые способны выдерживать температуру его переработки (около 360 градусов). Наиболее распространенные наполнители можно разделить на порошкообразные (медь, серебро, свинец, никель,  кварц, стеклопорошок, керамика, слюда, графит, кокс и др.) и волокнистые (асбестовое, графитовое, кварцевое, базальтовое и др. волокна). Наполнители можно вводить во фторопласт каждый по отдельности или в различных сочетаниях, в зависимости от назначения. Расшифровка композиций на основе фторопласта достаточно проста: Ф4 – обозначает непосредственно сам фторопласт-4, как основу, далее по убывающей отражается вид наполнителя и его процентное содержание в композиции. Пример: Ф4К15М5 состоит из фторопласта-4, 15% кокса и 5% дисульфида молибдена.

Выделяют следующие самые распространенные фторопластовые композиции:

Композиция Ф4К20смесь фторопласта-4 и кокса. Материал Ф4К20, по сравнению с ПТФЭ, имеет в 600 раз большую износостойкость и обладает гораздо лучшими показателями внутреннего напряжения под воздействием нагрузок. Рекомендован для изготовления уплотнительных изделий подвижных соединений.
Композиция Ф4К15М5смесь фторопласта-4, кокса и дисульфида молибдена. Материал Ф4К15М5, по сравнению с ПТФЭ, имеет в 1000 раз большую износостойкость и более низкий коэффициент трения. Материал реквомендован для работы в узлах трения в условиях влажных газов, в том числе с наличием конденсата.
Композиция Ф4С15М5смесь фторопласта-4, размолотого стекловолокна и дисульфида молибдена позволяет повысить износостойкость материала более чем в 250 раз и 1,5 раза увеличивается сопротивление ползучести, при этом наличие дисульфида молибдена позволяет сохранить данные показатели при использовании во влажной среде.
Композиция Ф4С15В5смесь фторопласта-4, измельченного стекловолокна и нитрида бора; изделия обладают высокой химической стойкостью и износостойкостью, а также высокими механическими свойствами в широком интервале температур.
Композиция Ф4КА15В5смесь фторопласта-4 и нитрида бора, изделия из этой композиции отличаются повышенной стойкостью против ползучести, небольшим коэффициентом линейного расширения, хорошей прирабатываемостью в паре с чугуном и конструкционными сталями в сухих и влажных средах и при наличии сильных агрессивных сред и окислителей.
Композиция Ф4Г21М7смесь фторопласта-4, графита, дисульфида молибдена. Данная композиция обладает улучшенными антифрикционными и самосмазывающимися свойствами.

Свойства композиций на основе фторопласта-4

Армированный фторопласт.

Данный вид фторопласта схож по своему способу изготовления с фторопластом с введенными наполнителями описанные в пункте втором. Отличительной особенностью является тот факт, что в данном виде композитного ПТФЭ используются армирующие элементы каркасного типа, такие как металлическая смятая сетка, углепластиковая ткань, углеволокно, стекловолокно и др.

Данный тип модификации позволяет сделать Фторопласт более стабильным в размерах, более жестким материалом с превосходными электроизоляционными характеристиками. Введенный армирующий элемент препятствует «расплыванию» Фторопласта, увеличивает стабильность размеров и жесткость, снижает ударную вязкость и трибологические характеристики. Поставляется под заказ. Армирование рекомендовано только при условии принятия специальных мер предосторожности и использовании специальных присадок, так как велика вероятность возникновения термической реакции в результате выброса газа.

Структурированный и мультиэкспандированный фторопласт с добавлением различных наполнителей.

Отдельной строкой необходимо выделить материалы Премиум класса изготовленными в лабораториях Германии, Австрии и США таких производителей как KWO Dichtungstechnik GmbH, Klinger GmbH, TEADIT Group, A.W.Chesterton Company и Frenzelit Werke GmbH. Помимо введения специальных наполнителей, таких как карбид кремния, сульфат бария, диоксид кремния, полых стеклянных микросфер данный вид композитных уплотнительных материалов отличается способами изготовления и обработки конечного продукта. Структурированный PTFE, а так же моноэкспандированный (растянутый в одном направлении) и мультиэкспандированный (растянутый во всех направлениях) фторопласт позволяет достичь наивысших показателей химической стойкости, устойчивости к UV-излучению, отсутствию старения, восстанавливаемости и ползучести фторопласта.

Заказать звонок
Остались
вопросы?

Наши консультанты помогут быстро и эффективно решить вопросы в пределах нашей компетенции.
Оставьте заявку и менеджер перезвонит Вам.

Нажимая кнопку, я принимаю соглашение о конфиденциальностии соглашаюсь с обработкой персональных данных.

×
Поkазатели kачества пластин

Высший сорт

Первый сорт

Внешний вид поверхности пластин

Поверхность пластин должна быть:

белого цвета

от белого до серого цвета, допускается кремовый оттенок

без трещин и раковин

пусто

допускается разнотонность окраски

На поверхности пластин допускаются вмятины, царапины, сколы, следы от удаления облоя,

не превышающие предельных отклонений от номинальных размеров; коробление пластин

не более 1,5% от максимальной линейной длины.
На поверхности пластин из фторопласта–4А допускается рисунок в виде следов спрессованных гранул.

Не допускаются отдельные включения темного цвета площадью более:

6 мм2

8 мм2

Включений площадью:

от 1 мм2 до 6 мм2

от 3 мм2 до 8 мм2

Не должно быть более 2 шт. на каждые:

30 см2 площади пластин

25 см2 площади пластин

Состояние внутренних слоев пластин при проверке в проходящем свете

Пластины не должны иметь внутренних дефектов, трещин, пустот

Не допускаются включения темного цвета площадью более 10 мм2 в количестве 2 шт. на площади:

30 см2

25 см2

Допускается разнотонность окраски согласно контрольному образцу

Состояние внутренних слоев пластин при проверке рентгенографией

Отсутствие трещин и раковин

Не допускаются включения площадью более 0,5 мм2, на площади до 35 см2 в количестве:

2 шт.

3 шт.

На площади свыше 35 см2 до 200 см2 в количестве:

3 шт.

5 шт.

На площади свыше 200 см2 в количестве:

4 шт.

7 шт.

ПРИМЕЧАНИЕ: Выпуск пластин производится без рентгенконтроля.

×
Поkазатели kачества пластин

Внешний вид

Цвет от белого до серого: допускаются включения площадью до 1 мм2 не более 4 шт. на площади 100 см2.

Риски и вмятины, нарушающие целостность поверхности пластин, не допускаются

Наличие трещин, раковин и расслоений в проходящем свете

Пластины должны быть без трещин, раковин, расслоений

×
Поkазатели kачества листов

Марка «П»

Марка «С»

Внешний вид

Поверхность листов должна быть от белого до светло—серого цвета, гладкая, матовая, без трещин, разрывов и сквозных отверстий. Допускается разнотонность окраски, наличие отдельных темных включений, коробление, следы от режущего инструмента и прокладочных листов при термообработке.

Прочность при растяжении в продольном направлении, МПа (кгс/см2)

не менее 17,6 (180)

не менее 14,7 (150)

Относительное удлинение при разрыве в продольном направлении, %

не менее 180

не менее 180

Плотность, г/см 3

не менее 2,15

не менее 2,16

×
Свойства композиций на основе фторопласта-4

Свойства

Ф4К20

Ф4К15М5

Ф4С15

Ф4УВ15

Ф4К15УВ5

Ф4М5

Состав

Ф-4 +20% кокса

Ф-4 +15% кокса и 5% дисульфида молибдена

Ф-4 +15% стекловол.

Ф-4 +15% углевол.

Ф-4 +15% кокса и 5% углевол.

Ф-4 +5% дисульфида молибдена

Плотность, г/см3

2,05

2,1

2,17

1,95

2,0

2,2

Разрушающее напряжение при растяжении, МПа

11,8-14,6

13,7-17,1

9,8-17,1

15-18

15-18

Относительное удлинение при разрыве, %

65

150

220

60

5

300

Модуль упругости, МПа

      

– при сжатии

805

800

520

– при растяжении

1500

480

Твердость по Бриннелю, кгс/мм2

49-53,8

49

39-43

Деформация под нагрузкой 10 МПа (24 ч, 220С), %

2,9-3,0

3,5-4,0

3,0-4,0

Напряжение при 10% деформации, МПа

21,5

20

19,5-20,5

Коэффициент теплопроводности, Вт/(МК)

0,23

0,29

0,25

Удельная теплоемкость, Дж/(кгК)

0,71

0,9

Коэффициент линейного расширения, 1х10-5,0С

      

от -60 до +200С

8-11

4,5-12,5

от +20 до +2500С

11-18

Теплостойкость по Вика,0С

145-160

130-140

Водопоглощение через 24 ч, %

0,03

0,04

0,01

0,01

ПредельноеPV, кПа м/с

      

приV= 0,05 м/с

490

588

343

приV= 0, 5 м/с

687

687

442

приV= 5 м/с

1078

1078

542

Интенсивность износа, г/ч, не более

2,0х10-3

0,8х10-3

3,0х10-3

1,5х10-3

1,5х10-3

5,0х10-3

Коэффициент трения по стали

0,14-0,30

0,1-0,39

1,5-0,30

Интервал рабочих температур,0С

от – 60 до +250

от – 60 до +250

от – 60 до +250

от – 60 до +250

от – 60 до +250

от – 60 до +250

×