ПТФЕ-середовищезазвичай стосується середовища, виготовленого з політетрафторетилену (скорочено ПТФЕ). Нижче наведено детальний вступ до середовищ ПТФЕ:
Ⅰ. Властивості матеріалу
1. Хімічна стабільність
ПТФЕ – це дуже стабільний матеріал. Він має високу хімічну стійкість та інертний майже до всіх хімічних речовин. Наприклад, у середовищі сильних кислот (таких як сірчана кислота, азотна кислота тощо), сильних лугів (таких як гідроксид натрію тощо) та багатьох органічних розчинників (таких як бензол, толуол тощо) матеріали ПТФЕ не реагують хімічно. Це робить їх дуже популярними для таких застосувань, як ущільнення та футеровка труб у хімічній та фармацевтичній промисловості, оскільки цим галузям часто доводиться мати справу з різноманітними складними хімічними речовинами.
2. Стійкість до температури
ПТФЕ-носій може зберігати свої характеристики в широкому діапазоні температур. Він може нормально працювати в діапазоні температур від -200℃ до 260℃. За низьких температур він не стає крихким; за високих температур він не розкладається та не деформується так легко, як деякі звичайні пластмаси. Ця хороша термостійкість робить ПТФЕ-носій важливим для використання в аерокосмічній, електронічній та інших галузях. Наприклад, у гідравлічній системі літака ПТФЕ-носій може витримувати високі температури, що виникають внаслідок змін температури навколишнього середовища та роботи системи під час польоту.
3. Низький коефіцієнт тертя
ПТФЕ має надзвичайно низький коефіцієнт тертя, один з найнижчих серед відомих твердих матеріалів. Його динамічний та статичний коефіцієнти тертя дуже малі, близько 0,04. Це робить ПТФЕ діелектриком дуже ефективним при використанні як мастила в механічних деталях. Наприклад, у деяких механічних трансмісійних пристроях підшипники або втулки з ПТФЕ можуть зменшити тертя між механічними деталями, зменшити споживання енергії та подовжити термін служби обладнання.
4. Електрична ізоляція
ПТФЕ має добрі електроізоляційні властивості. Він підтримує високий опір ізоляції в широкому діапазоні частот. В електронному обладнанні ПТФЕ-діелектрик може бути використаний для виготовлення ізоляційних матеріалів, таких як ізоляційний шар проводів і кабелів. Він може запобігати витоку струму, забезпечувати нормальну роботу електронного обладнання та протистояти зовнішнім електромагнітним перешкодам.
Наприклад, у високошвидкісних кабелях зв'язку шар ізоляції з PTFE може забезпечити стабільність і точність передачі сигналу.
5. Нелипкість
Поверхня діелектрика PTFE має сильну антипригарність. Це пояснюється тим, що електронегативність атомів фтору в молекулярній структурі PTFE дуже висока, що ускладнює хімічний зв'язок поверхні PTFE з іншими речовинами. Ця антипригарність робить PTFE широко використовуваним у покриттях для кухонного начиння (наприклад, антипригарних сковорідок). Коли їжа готується на антипригарній сковороді, вона не так легко прилипає до стінок сковороди, що полегшує її очищення та зменшує кількість жиру, що використовується під час приготування.
Яка різниця між PVDF та PTFE?
PVDF (полівініліденфторид) та PTFE (політетрафторетилен) – це фторовані полімери з багатьма схожими властивостями, але вони також мають деякі суттєві відмінності в хімічній структурі, експлуатаційних характеристиках та застосуванні. Нижче наведено їхні основні відмінності:
Ⅰ. Хімічна структура
ПВДФ:
Хімічна структура - CH2−CF2n, що є напівкристалічним полімером.
Молекулярний ланцюг містить чергуються метиленові (-CH2-) та трифторметильні (-CF2-) ланки.
ПТФЕ:
Хімічна структура — CF2−CF2n, що є перфторполімером.
Молекулярний ланцюг повністю складається з атомів фтору та атомів вуглецю, без атомів водню.
Ⅱ. Порівняння продуктивності
| Індекс продуктивності | ПВДФ | ПТФЕ |
| Хімічна стійкість | Гарна хімічна стійкість, але не така хороша, як у PTFE. Гарна стійкість до більшості кислот, лугів та органічних розчинників, але погана стійкість до сильних лугів за високих температур. | Інертний майже до всіх хімічних речовин, надзвичайно хімічно стійкий. |
| Стійкість до температур | Робочий діапазон температур становить від -40℃ до 150℃, а продуктивність знижується за високих температур. | Робочий діапазон температур становить від -200℃ до 260℃, а термостійкість чудова. |
| Механічна міцність | Механічна міцність висока, з хорошою міцністю на розтяг та ударостійкістю. | Механічна міцність відносно низька, але має добру гнучкість та стійкість до втоми. |
| Коефіцієнт тертя | Коефіцієнт тертя низький, але вищий, ніж у PTFE. | Коефіцієнт тертя надзвичайно низький, один з найнижчих серед відомих твердих матеріалів. |
| Електрична ізоляція | Електроізоляційні характеристики хороші, але не такі хороші, як у PTFE. | Електроізоляційні характеристики відмінні, підходять для середовищ високої частоти та високої напруги. |
| Нелипкість | Нелипкість хороша, але не така хороша, як у PTFE. | Він має надзвичайно сильну антипригарну здатність і є основним матеріалом для антипригарних покриттів сковорідок. |
| Технологічність | Він легко обробляється та може бути сформований традиційними методами, такими як лиття під тиском та екструзія. | Його важко обробляти, і зазвичай потрібні спеціальні методи обробки, такі як спікання. |
| Щільність | Щільність становить близько 1,75 г/см³, що є відносно невеликою кількістю. | Щільність становить близько 2,15 г/см³, що є відносно важкою вагою. |
Ⅲ. Галузі застосування
| Застосування | ПВДФ | ПТФЕ |
| Хімічна промисловість | Використовується для виготовлення корозійностійких труб, клапанів, насосів та іншого обладнання, особливо придатного для роботи в кислих або лужних середовищах. | Широко використовується у футеровці, ущільненнях, трубах тощо хімічного обладнання, підходить для екстремальних хімічних середовищ. |
| Електронна промисловість | Використовується для виготовлення корпусів, ізоляційних шарів тощо електронних компонентів, придатних для середовищ середньої частоти та напруги. | Використовується для виготовлення ізоляційних деталей високочастотних кабелів та електронних роз'ємів, придатних для використання в середовищах високої частоти та високої напруги. |
| Машинобудівна промисловість | Використовується для виготовлення механічних деталей, підшипників, ущільнень тощо, придатних для середовищ із середнім навантаженням та температурою. | Використовується для виготовлення деталей з низьким коефіцієнтом тертя, ущільнень тощо, придатних для використання в умовах високих температур та низького тертя. |
| Харчова та фармацевтична промисловість | Використовується для виготовлення деталей обладнання для харчової промисловості, футеровки фармацевтичного обладнання тощо, придатних для середніх температур та хімічних середовищ. | Використовується для виготовлення антипригарних покриттів для сковорідок, конвеєрних стрічок для харчових продуктів, футеровки фармацевтичного обладнання тощо, придатних для використання в умовах високих температур та агресивних хімічних середовищ. |
| Будівельна галузь | Використовується для виготовлення матеріалів для зовнішніх стін будівель, покрівельних матеріалів тощо, з хорошою стійкістю до атмосферних впливів та естетичним виглядом. | Використовується для виробництва будівельних герметичних матеріалів, гідроізоляційних матеріалів тощо, придатних для екстремальних умов. |
Ⅳ. Вартість
PVDF: Відносно низька вартість, більш доступний.
ПТФЕ: Завдяки спеціальній технології обробки та чудовим характеристикам, вартість вища.
Ⅴ. Вплив на навколишнє середовище
ПВДФ: За високих температур може виділятися невелика кількість шкідливих газів, але загальний вплив на навколишнє середовище невеликий.
ПТФЕ: Шкідливі речовини, такі як перфтороктанова кислота (ПФОК), можуть виділятися за високих температур, але сучасні виробничі процеси значно зменшили цей ризик.
Час публікації: 09 травня 2025 р.