Лист F4 из белого ПТФЭ толщиной от 1 до 100 мм.
Основные параметры производительности и преимущества
Основные физические свойства
Плотность : 2,2 г/см³ (легче воды и почти на две трети легче алюминия). Благодаря плотной упаковке молекулярных цепей и высокой плотности атомов фтора материал все же значительно легче металлов (например, 7,8 г/см³ для стали).
Цвет : Белый, черный (с добавлением технического углерода или других наполнителей).
Поверхность : Гладкая и плоская. Чрезвычайно гладкая поверхность с очень низким коэффициентом трения, что делает ее подходящей для скользящего контакта с металлами и другими пластиками.
Механические свойства
Прочность на разрыв : 23 МПа (ниже, чем 50-70 МПа у металла и большинства конструкционных пластиков, таких как ПА6, но выше, чем у мягкой резины);
Удлинение при разрыве : ≥300% (чрезвычайно высокое; при воздействии напряжения он значительно деформируется, а не растрескивается, что делает его пригодным для поглощения энергии удара);
Прочность на изгиб : 15,5 МПа (выдерживает умеренные нагрузки на изгиб, но обладает плохой жесткостью);
Прочность на сжатие : примерно 10-15 МПа (стабилен при низком давлении; требует модификации наполнителя, например армирования стекловолокном, для высокого давления);
Твердость (по Шору D) : 50-55 (тверже, чем резина, но мягче, чем металл/конструкционные пластики).
Типичные области применения: Листы ПТФЭ используются в компонентах, требующих амортизации, снижения вибрации или гибкого уплотнения (например, прокладок и уплотнительных колец). Однако их низкая жесткость делает их непригодными для выдерживания высокого осевого давления. (Для высокопрочной опоры требуется наполнитель из стекловолокна или углеволокна).
Химические свойства
Устойчивость к кислотам и щелочам : не реагирует на сильно агрессивные реагенты, такие как царская водка (концентрированная азотная кислота + концентрированная соляная кислота), плавиковая кислота (HF), концентрированная серная кислота (98%) и концентрированный гидроксид натрия (40%) при температурах от комнатной температуры до 250°C.
Устойчивость к органическим растворителям : Стабилен практически ко всем органическим растворителям (таким как ацетон, этанол, бензол, толуол и хлороформ) (может лишь слегка набухать при высоких температурах, но восстанавливается при охлаждении).
Устойчивость к другим средам : Устойчив к воде (включая кипящую воду), пару, окислителям (таким как перекись водорода) и восстановителям (таким как сульфит натрия).
Особые преимущества: листы ПТФЭ незаменимы в высококоррозионных химических производствах (например, в гальванических емкостях и линиях травления), в лабораторном оборудовании (например, в футеровке реакторов), а также в фармацевтической и пищевой промышленности. Они могут выдерживать прямой контакт с экстремальными химическими средами (например, соединения труб и уплотнительные поверхности клапанов).
Термические свойства
Температура плавления : примерно 330°C (теоретическое значение; при фактической обработке он начинает размягчаться и течь при 380-400°C);
Температура непрерывного использования : от -200°C до 260°C (ограничено кратковременными высокими температурами до 280°C);
Низкотемпературная вязкость : остается гибким (не трескается) при температуре -200°C (в жидком азоте), что делает его пригодным для использования в очень холодных регионах.
Типичные области применения: листы ПТФЭ используются в высокотемпературном оборудовании для химических реакций (например, уплотнения печей пиролиза) и низкотемпературных холодильных системах (например, фланцевые прокладки трубопроводов с жидким азотом). Их стабильность в широком температурном диапазоне намного превосходит стабильность обычных пластиков (например, нейлон имеет термостойкость до 120°C; PEEK, обладая высокой термостойкостью, стоит дорого).
Сопротивление трению и износу
ПТФЭ имеет самый низкий в природе коэффициент кинетического трения и превосходные самосмазывающиеся свойства:
Коэффициент трения : Примерно 0,04-0,10 (без смазки) по стали, ниже, чем у графита (0,1-0,2) и дисульфида молибдена (0,1-0,15);
Скорость износа : при трении скольжения износ ПТФЭ составляет всего 1/10-1/5 от износа нейлона (PA6);
Самосмазывающиеся свойства : ПТФЭ может плавно работать в условиях низкой скорости и средней нагрузки (например, подшипниковые втулки и направляющие) без необходимости использования дополнительной смазки.
Особые ограничения: Чистый ПТФЭ имеет недостаточную износостойкость, но ее можно значительно улучшить, наполнив его такими наполнителями, как углеродное волокно (CF), графит (Gr), дисульфид молибдена (MoS₂) и бронзовый порошок (Cu). (Например, ПТФЭ, наполненный углеродным волокном, увеличивает износостойкость в 5-10 раз) для удовлетворения требований сценариев трения с высокими нагрузками.
Электрические свойства
Сопротивление изоляции : Объемное сопротивление ≥ 10 14 Ом·см (близко к идеальному изолятору);
Диэлектрическая прочность : ≥ 60 кВ/мм (значительно выше, чем у воздуха 3 кВ/мм, устойчивость к высоковольтному пробою);
Диэлектрическая проницаемость : 2,0-2,1 (чрезвычайно низкая и стабильная, низкие потери при передаче сигнала);
Тангенс диэлектрических потерь : 0,0002–0,0005 (чрезвычайно низкий, практически отсутствуют потери энергии на высоких частотах).
Типичные области применения: лист ПТФЭ является предпочтительным материалом для высокочастотных электронных устройств (таких как кронштейны фильтров связи 5G и изоляция радиолокационной антенны), разъемов высоковольтных кабелей и изолирующих компонентов в оборудовании для производства полупроводников (например, опорных рамок печатных плат и изолирующих колец электродов).