PTFE средаобикновено се отнася до среда, изработена от политетрафлуороетилен (съкратено PTFE). Следва подробно въведение в PTFE средата:
Ⅰ. Свойства на материала
1. Химична стабилност
PTFE е много стабилен материал. Той има силна химическа устойчивост и е инертен към почти всички химикали. Например, в среда на силни киселини (като сярна киселина, азотна киселина и др.), силни основи (като натриев хидроксид и др.) и много органични разтворители (като бензен, толуен и др.), PTFE материалите не реагират химически. Това го прави много популярен в приложения като уплътнения и облицовки на тръби в химическата и фармацевтичната промишленост, тъй като тези индустрии често трябва да работят с различни сложни химикали.
2. Устойчивост на температура
PTFE материалът може да запази своите характеристики в широк температурен диапазон. Той може да работи нормално в температурния диапазон от -200℃ до 260℃. При ниски температури той не става крехък; при високи температури не се разлага или деформира толкова лесно, колкото някои обикновени пластмаси. Тази добра температурна устойчивост прави PTFE материала важен за приложение в аерокосмическата индустрия, електрониката и други области. Например, в хидравличната система на самолет, PTFE материалът може да издържи на висока температура, генерирана от промени в околната температура и работа на системата по време на полет.
3. Нисък коефициент на триене
PTFE има изключително нисък коефициент на триене, един от най-ниските сред известните твърди материали. Неговите динамични и статични коефициенти на триене са много малки, около 0,04. Това прави PTFE диелектрика много ефективен, когато се използва като смазка в механични части. Например, в някои устройства за механична трансмисия, лагери или втулки, изработени от PTFE, могат да намалят триенето между механичните части, да намалят консумацията на енергия и да удължат експлоатационния живот на оборудването.
4. Електрическа изолация
PTFE има добри електроизолационни свойства. Той поддържа високо изолационно съпротивление в широк честотен диапазон. В електронното оборудване PTFE диелектрикът може да се използва за направата на изолационни материали, като например изолационния слой на проводници и кабели. Той може да предотврати изтичане на ток, да осигури нормалната работа на електронното оборудване и да устои на външни електромагнитни смущения.
Например, при високоскоростните комуникационни кабели, изолационният слой от PTFE може да осигури стабилност и точност на предаване на сигнала.
5. Нелепкавост
Повърхността на PTFE диелектрика има силна незалепваща способност. Това е така, защото електроотрицателността на флуорните атоми в молекулярната структура на PTFE е много висока, което затруднява химическото свързване на PTFE повърхността с други вещества. Тази незалепваща способност прави PTFE широко използван в покрития за кухненски прибори (като незалепващи тигани). Когато храната се готви в незалепващ тиган, тя не залепва лесно по стените на съда, което улеснява почистването и намалява количеството мазнини, използвани по време на готвене.
Каква е разликата между PVDF и PTFE?
PVDF (поливинилиден флуорид) и PTFE (политетрафлуоретилен) са флуорирани полимери с много сходни свойства, но имат и някои съществени разлики в химическата структура, производителността и приложението. Следните са основните им разлики:
Ⅰ. Химична структура
PVDF:
Химичната структура е CH2−CF2n, която е полукристален полимер.
Молекулната верига съдържа редуващи се метиленови (-CH2-) и трифлуорометилови (-CF2-) единици.
ПТФЕ:
Химичната структура е CF2−CF2n, която е перфлуорополимер.
Молекулната верига е съставена изцяло от флуорни атоми и въглеродни атоми, без водородни атоми.
Ⅱ. Сравнение на производителността
| Индекс на производителност | PVDF | ПТФЕ |
| Химическа устойчивост | Добра химическа устойчивост, но не толкова добра, колкото на PTFE. Добра устойчивост на повечето киселини, основи и органични разтворители, но слаба устойчивост на силни основи при високи температури. | Инертен към почти всички химикали, изключително химически устойчив. |
| Температурна устойчивост | Работният температурен диапазон е -40℃～150℃, а производителността ще намалее при високи температури. | Работният температурен диапазон е -200℃～260℃, а температурната устойчивост е отлична. |
| Механична якост | Механичната якост е висока, с добра якост на опън и устойчивост на удар. | Механичната якост е сравнително ниска, но има добра гъвкавост и устойчивост на умора. |
| Коефициент на триене | Коефициентът на триене е нисък, но по-висок от този на PTFE. | Коефициентът на триене е изключително нисък, един от най-ниските сред известните твърди материали. |
| Електрическа изолация | Електрическата изолация е добра, но не толкова добра, колкото на PTFE. | Електрическите изолационни характеристики са отлични, подходящи за среди с висока честота и високо напрежение. |
| Нелепкавост | Нелепненето е добро, но не толкова добро, колкото на PTFE. | Има изключително силно незалепващо действие и е основният материал за незалепващи покрития за тигани. |
| Обработваемост | Лесно се обработва и може да се оформя чрез конвенционални методи като шприцване и екструдиране. | Трудно се обработва и обикновено изисква специални техники за обработка, като например синтероване. |
| Плътност | Плътността е около 1,75 g/cm³, което е сравнително малко. | Плътността е около 2,15 g/cm³, което е сравнително тежко. |
Ⅲ. Области на приложение
| Приложения | PVDF | ПТФЕ |
| Химическа промишленост | Използва се за производство на устойчиви на корозия тръби, клапани, помпи и друго оборудване, особено подходящо за работа с киселинни или алкални среди. | Широко използван в облицовки, уплътнения, тръби и др. на химическо оборудване, подходящ за екстремни химически среди. |
| Електронна индустрия | Използва се за производство на корпуси, изолационни слоеве и др. на електронни компоненти, подходящи за среди със средна честота и напрежение. | Използва се за производство на изолационни части на високочестотни кабели и електронни конектори, подходящи за среди с висока честота и високо напрежение. |
| Машиностроителна промишленост | Използва се за производство на механични части, лагери, уплътнения и др., подходящи за среди със средно натоварване и температура. | Използва се за производство на части с ниско триене, уплътнения и др., подходящи за среди с висока температура и ниско триене. |
| Хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост | Използва се за производство на части от оборудване за преработка на храни, облицовки на фармацевтично оборудване и др., подходящи за средни температури и химическа среда. | Използва се за производство на незалепващи покрития за тигани, транспортни ленти за храна, облицовки на фармацевтично оборудване и др., подходящи за високи температури и силни химически среди. |
| Строителна индустрия | Използва се за производство на материали за външни стени на сгради, покривни материали и др., с добра устойчивост на атмосферни влияния и естетика. | Използва се за производство на строителни уплътнителни материали, хидроизолационни материали и др., подходящи за екстремни условия. |
Ⅳ. Цена
PVDF: Сравнително ниска цена, по-достъпен.
PTFE: Поради специалната си технология за обработка и отличните си характеристики, цената е по-висока.
Ⅴ. Въздействие върху околната среда
PVDF: При високи температури може да се отдели малко количество вредни газове, но цялостното въздействие върху околната среда е малко.
PTFE: Вредни вещества като перфлуорооктанова киселина (PFOA) могат да се отделят при високи температури, но съвременните производствени процеси значително са намалили този риск.
Време на публикуване: 09 май 2025 г.