مختصری در رابطه با تفلون PTFE

مختصری در باره تفلون

بسمه تعالي

"آشنائي با خواص تفلون PTFE  و كاربرد مؤثر آن در صنايع مختلف"

صنعت مدرن با مشكلات جدي در زمينه واشر PACKING و همچنين كاربردهاي قابل توجه در زمينه محورهاي چرخنده شيرهاي برقي، نيروگاههاي حرارتي ، صنايع غذايي و كارخانه هاي توليد شكر مواجه خواهد شد. به ويژه اگر تكنولوژي بالايي در زمينه توليد به كار گرفته شده باشد موثرترين ماده، استفاده از تركيبات ptfe خواهد بود.

پلي تترا فلوئور اتيلن پليمري با وزن ملكولي بسيار بالاست. اين مولكول ازاتمهاي فلوئوروكربن تشكيل شده است كه باپيوندهاي بسيارمحكم به يكديگر متصلند0 اين مولكول كه با علامت اختصاري ptfe مشخص مي شود ملكولي بسيار سخت است كه كاربرد آن با توجه به خواص پلاستيكي بسيار زياد آن توصيه مي شود.

كاربردهاي بسيار وسيع آن در پهنه صنعت واستفاده در موارد خاص اهميت ويژه اي به اين ماده داده است. ذيلا به برخي از مشخصات كاربردي اين ماده اشاره مي شود:

- مقاومت درحرارت بالا (327 درجه سانتيگراد)        

- مقاومت بالا در مقابل عوامل شيميائي و حلالها       

- مقاومت در برابر چسبندگي

- خواص دي الكتريك بالا (عايق در زمينه الكتريسته)

- ضريب اصطكاك پايين

- غيرسمي بودن

تفلون ptfe عموما" به عنوان يك پليمر ترموپلاستيك در دماي حدود 327 درجه منظور مي شود كه دراين درجه حرارت با حفظ شكل كريستالي و حالت خميري شكل آن شرايط مناسبي را براي ساخت قطعات با تكنيكهاي خاص بوجود مي آورد. بايستي در نظرداشت كه تهيه قطعات مورد نياز درشرايط ذكر شده بستگي به فرايندهاي حرارت توليد دارد.

شركت توسعه تفلون باتجربه چندين ساله در زمينه موارد كاربرد تفلون، مركزي موثرومفيد براي خدمات به رشد كيفي صنعت مي باشد.

F – F – F – F

C – C – C – C

 F – F – F – F

  ساختمان ملوكولي P.T.F.E

1- خواص حرارتي تفلون:

1/ الف) پايداري حرارتي: تفلون يكي از مواد پلاستيكي با ثبات است كه در درجه حرارت 260 سانتيگراد هيچگونه اثري از تجزيه شيميائي در آن وجود ندارد ودر اين درجه مقدار زيادي از مشخصات خودراحفظ مي كند. تجزيه شيميائي قابل ملاحظه،در درجه  حرارت بالاي 400 درجه سانتيگراد مشاهده مي شود و درحرارت بالاي 500 درجه سانتيگراد  تجزيه سريعتر خواهد بود.كاربرد تقلن در درجه حرارت  200 درجه سانتيگراد تا 260 درجه سانتيگراد پيشنهاد ميشود 

 1/ب) نقاط گذر: ملكول ptfe حالت كريستالي دارد كه با تغييرات دما تغيير مي كند نقاط تغييرحالت مختلفند اما نقاط گذر دوعدد مي باشند. در 19 درجه سانتيگراد تغييراتي در ساختمان كريستالي بوجود آمده و برخي خواص فيزيكي تغيير مي كند ودر327 درجه سانتيگراد حالت كريستالي ناپديد مي شود و يك حالت همگون و ژلاتيني بدون ذوب شدن پيدا مي كند كه در اين دما نيزشكل هندسي خودراحفظ مي كند.

 1/ج) انبساط حرارتي: همانگونه كه در مورد شماره 1/ب مي بينيد ضريب انبساط خطي تفلون با تغيير دما تغيير مي كند بعلاوه  بخاطر جهت  دهي  كه  به  هنگام  فرآيند    حادث مي شود و قطعات ptfe درحالت كلي ناهمسانگرد هستند. به زبان ديگر مي توان گفت كه ضريب انبساط خطي تابعي از جهت مولكول است.

1/د) هدايت حرارتي: ضريب هدايت گرمايي تفلون به تغيير درجه حرارت بستگي ندارد چون ضريب هدايت گرمايي تفلون بالاست. بدين جهت تفلون به عنوان يكي از عايقهاي حرارتي مناسب منظور مي شود. اين مشخصه به طريقه كاربردآن و همچنين استفاده از تفلون مناسب ( منظور تفلون مخلوط است) بستگي دارد - براي توضيح بيشتر به تفلونهاي مخلوط مراجعه شود.

1/هـ) حرارت مخصوص: ظرفيت گرماي ويژه مانند گرماي داخلي (آنتالپي) با حرارت افزايش مي يابد بافرض اينكه آشكارا داراي مقادير زيادي در نقاط گذر مي باشند.

2-  رفتار در مقابل عوامل  بيروني :

2/الف) مقاومت در برابر عوامل شيميايي : تفلون عملا" در مقابل عوامل شيميايي خنثي است و فقط در مقابل فلزات الكاليني (قليايي) در حالت عنصر آسيب پذير است. تفلون در مقابل تري فلوئوركلرو عنصرفلوئور درحرارت و فشار بالا نيز آسيب پذير است .

2/ب) مقاومت دربرابر حلالها : تفلون در اكثر حلالهاي شيميايي تا   درجه  حرارت 300  درجه  سانتيگراد   حل نمي شود.ئيدروكربنهاي  فلوئوردار در اين شرايط باعث مقداري انبساط در تفلون مي شوند اما اين حالت برگشت پذير است ولي در مقابل برخي روغنهاي فلوئوردار درحرارت بالاي 300 درجه سانتيگراد بعنوان حلال عمل مي كنند .

2/ج) مقاومت دربرابرعوامل جوي ونور: قطعات ptfe بنابر تجربيات مشهود در شرايط آب وهوايي نامساعددر طول بيش از بيست سال كمترين تغييري از خود نشان نداده اند.

2/د) مقاومت در برابر اشعه : تشعشعهاي باانرژي بالا باعث شكستن مولكول ptfe مي شود بطوريكه مقاومت در برابر تشعشع آنان پايين است البته  اين  مقاومت  تا مقدار زيادي  به حضوراكسيژن بستگي دارد. در هوا  و درمقابل شدت تشعشعي 10 بتوان 6 را دو به چشم نمي خورد. خواص دي الكتريك در مقابل تشعشع كمتر تاثيرپذير است و تقريبا"مستقل از وزن مولكول است.

 2/هـ) نفوذپذيري در مقابل گازها : خواص نفوذپذيري ptfe در مقابل گازها كم وبيش شبيه ساير پلاستيكها مقاديري كه بوسيله تحقيقات گوناگون پيدا شده اند چندان قابل اعتماد نيستند اماقطعات با ضخامت بالا را مي توان غيرقابل نفوذ قلمداد كرد. البته واضح است كه نفوذپذيري دربرابر گازها علاوه  بر ضخامت قطعه و فشار  به فرايندي  كه در حال انجام است وقطعه ptfe در أنجا حضور دارد بستگي خواهد داشت.

3- خواص فيزيكي ومكانيكى :

 3/الف) مقاومت در مقابل كشش وفشار: اين خاصه به مقدار زيادبستگي به فرايند ساخت و تهيه قطعه ونوع پودر تفلون دارد به هرحال دربين ساير پليمرها تفلون درحرارتهاي مختلف مقاومت خوبي در اين زمينه دارد ودر يك كار مستمرو طولاني تا حرارت 260 درجه سانتيگراد باتغييرات حرارتي وسيع حالت پلاستيكي خود راحفظ مي كند. (حتي تا نزديكي صفر مطلق)

3/ب) مقاومت در مقابل انعطاف : تفلون عملا" يك ماده انعطاف پذير است و حتي درفشار7N/MMÁ/0 (برطبقASTMD790) نمي شكند فرم پلاستيكي وانعطاف پذيري تفلون دردماي طبيعي حدودÁ  350-650 N/MM و در دماي 80 درجه  سانتيگراد  برابر   2000N/MMÁ     و تقريبا“ 200N/mmÁ در 100 درجه سانتيگراد و N/mmÁ 45 در 260 درجه سانتيگراد ميباشد .

3/ج) مقاومت درمقابل ضربه : حتي دردماي بسيار پايين ptfe ازخاصيت برگشت ياضربه پذيري خوبي برخورداراست.

3/د) حافظه پلاستيكي : اگريك قطعه از ptfe تحت فشارياكشش قرار گيرد(پايين تراز نقطه پاره گي)پس از آزاد  شدن ، مقداري از حالت  تحميل شده    را   حفظ      مي كند.  درصورتيكه قطعه فوق الذكردوباره حرارت داده مي شود فشارهاي تحميلي آزاد شده وقطعه مجددا" به حالت اوليه باز مي گردد. اين خاصه (حافظه پلاستيكي) نام دارد و دركاربردهاي مختلف مانند ساخت قطعات با صافي سطح متوسط و فارغ از تنشهاي داخلي استفاده مي شود.

3/هـ) سختي : درجه سختيSHORE d) ) براساس واحد (Astm-d2240) بين  d60 و d50  است در صورتيكه براساس استانداردd/n53456 اندازه گيري شود(13.5kgدر سي ثانيه) درجه سختي بين(27-32n/mmÁ)بدست مي آيد.

3/و) اصطكاك : ضريب اصطكاك تفلون دربين مواد جامد پايين ترين ضريب اصطكاك را داردوضريب اصطكاك بستگي به عوامل زيادي دارد. به هرصورت ضريب اصطكاك بين 9% تا 5% مي باشدومي توان موارد ذيل را يادآوري كرد:

-A ضريب اصطكاك استاتيك وديناميك برابر هستند و اثري از خراش و اصطكاك نقطه اي ديده نمي شود.

-B با افزايش بار ضريب اصطكاك كاسته مي شود و سپس ثابت مي ماند.

 -Cضريب اصطكاك با افزايش سرعت افزايش مي يابد.

–D ضريب اصطكاك با افزايش  حرارت  تغيير   نمي كند و ثابت مي ماند.

3/ز) سايش : سايش اين ماده بستگي به شرايط مختلفي از جمله سطح سرخورنده وطبيعتا" سرعت وباروارده برسطح داردوباافزايش موادي از قبيل كربن وشيشه وبرنزبه تفلون (كه به آن اصطلاحا" تفلون مخلوط گفته مي شود) از سايش به مقدار قابل توجهي كاسته مي شود.

4- خواص الكتريكي :

تفلون يكي از عايقهاي خوب به شمارمي رودودرضمن عايق الكتريكي با ارزشي است همچنانكه در جدول شماره يك آمده است. قابل ذكراست كه تفلون اين خاصيت را درشرايط مختلف جوي، دمايي وفركانسهاي مختلف حفظ مي كند.

 4/ الف) مقاومت دي الكتريك : اين خاصه با تغيير ضخامت تغيير مي كند  ولي با افزايش  فركانس كاسته      مي شود  عملا" اين خاصيت تا درجه 300 سانتيگراد ثابت مي ماند وحتي بعداز مدت طولاني وحرارتهاي بالا اين خاصه راحفظ مي شود.(6ماه در 300 درجه سانتيگراد) ضمنا"اين اندازه ها به مقدار وشرايط ومراحل توليد بستگي دارد.

4/ب) ثابت ضريب دي الكتريك وضريب انتشار: ثابت دي الكتريك وضريب انتشار درptfe خيلي پايين است و تا درجه  حرارت 300 درجه سانتيگراد تغيير نمي كند و حتي در يك ميدان فركانس تا HZ109  و كار بسيار طولاني در حرارت(6ماه در300 درجه سانتيگراد) تغييري ديده نمي شود. اين ضرايب وهمچنين مقاومتهاي حجمي وسطحي به فرآيند ساخت بستگي ندارد.

4/ج) مقاومت در برابر قوس الكتريكي ARC : ptfe  داراي مقاومت خوبي دربرابر قوس الكتريكي ARC مي باشد. بعد ازيك كارطولاني  هيچ گونه اثري از سوختگي سطحي مشاهده نمي شود.

مقاومت در مقابل قوس الكتريكي براساس استاندارد ASTM d495 700 ثانيه مي باشد.

 /د) مقاومت در برابر اثركرونا : تخليه الكتريكي حاصل از كرونا مي تواند فرسايش سطحي ايجاد كند اما به عنوان يك عايق بسيار مناسب در شرايطي كه اختلاف پتانسيل بالا باشد عمل مي كند.

5- خواص سطحي :

آرايش ملكولي ptfe باعث عدم چسبندگي اين ماده در قسمت سطح مي شود به همين دليل اين ماده به سختي مرطوب مي شود. زاويه تماس اين ماده با آب تقريبا" 110 سانتيگراد است وقابل ذكر استSURFACE TENTION  (تنش سطحي)  اين ماده 20 dinE/cm   است  و بدين  جهت سطح قابل مرطوب شدن نيست وشما با يك سري واكنشهاي شيميايي خاص( http://italorientco.com/News.aspx?Id=18 ) مي توانيد آن را به سطح ديگري بچسبانيد. .

 گردآورنده : محسن يزداني

شرکت توسعه تفلون www.toseteflon.com

1395/07/06

آدرس دفتر
تهران . خیابان سهروردی شمالی . کوچه سینک . پلاک ۱۵ . واحد ۸
آدرس کارخانه
دماوند . گیلاوند . جنب پل شلمبه . خیابان ساحلی . پلاک ۳
تلفن::
داخلی (109 - 108) 88175113 021
فکس::
88175142 021
ایمیل:
sales@italorientco.com