Mitkä ovat polytetrafluorieteenin (PTFE) edut ja haitat materiaalina, jolla on "muovikuninkaan" maine?
PTFE:n edut
Korkean lämpötilan kestävyys - työlämpötila voi nousta 250 asteeseen.
Alhaisen lämpötilan kestävyys - sillä on hyvä mekaaninen sitkeys; vaikka lämpötila laskisi -196 asteeseen, se voi säilyttää 5 prosentin venymän.
PTFE-putkien korroosionkestävyys - inertti useimmille kemikaaleille ja liuottimille, kestää vahvoja happoja ja emäksiä, vettä ja erilaisia orgaanisia liuottimia.
Säänkestävä - sillä on paras ikääntymisikä muovien joukossa.
Korkea voitelu - pienin kitkakerroin kiinteiden materiaalien joukossa.
Ei-tarttuva - on pienin pintajännitys kiinteissä materiaaleissa, ei tartu mihinkään aineeseen.
Myrkytön - se on fysiologisesti inertti eikä sillä ole haitallisia reaktioita, kun se istutetaan kehoon keinotekoisena verisuonena ja elimenä pitkään.
Sähköeristys - kestää 150 voltin suurjännitettä.
Polytetrafluorietyleenin suhteellinen molekyylimassa on suhteellisen suuri, ja se vaihtelee sadoista tuhansista yli 10 miljoonaan ja yleensä miljooniin (polymerointiaste on luokkaa 10^4, kun taas polyeteenin vain luokkaa 10^3) . Yleensä kiteisyysaste on 90-95 prosenttia ja sulamislämpötila on 327-342 astetta. PTFE-molekyylin CF2-yksiköt on järjestetty siksak-muotoon. Koska fluoriatomien säde on hieman suurempi kuin hiilen, vierekkäiset CF2-yksiköt eivät voi täysin seurata trans-ristisuuntausta, vaan muodostavat kierteisen ketjun ja fluoriatomit peittävät melkein koko polymeeriketjun pinnan. Tämä molekyylirakenne selittää PTFE:n erilaiset ominaisuudet. Kun lämpötila on alle 19 astetta, muodostuu 13/6 heliksi; 19 asteessa tapahtuu faasimuutos, ja molekyylit irtoavat hieman muodostaen 15/7 kierteen.
PTFE:n haitat
1. PTFE:llä on "kylmävirtaus". Toisin sanoen materiaalituotteiden plastinen muodonmuutos (viruminen) pitkäaikaisessa jatkuvassa kuormituksessa, mikä tuo tiettyjä rajoituksia sen käyttöön. Esimerkiksi kun PTFE:tä käytetään tiivisteenä, pultit kiristetään tiukasti tiivistä tiivistystä varten, joten kun tietty puristusjännitys ylittyy, tiiviste tuottaa "kylmävirtauksen" (virumisen) ja litistyy. Nämä puutteet voidaan korjata lisäämällä sopivia täyteaineita ja parantamalla osien rakennetta.
2. PTFE:llä on erinomaiset tarttumattomat ominaisuudet, mikä rajoittaa sen teollista käyttöä. Se on erinomainen tarttumaton materiaali, mikä tekee siitä erittäin vaikeaa kiinnittyä muiden esineiden pintaan.
3. PTFE:n lineaarinen laajenemiskerroin on 10-20 kertaa teräksen, joka on suurempi kuin useimpien muovien, lineaarinen laajenemiskerroin, ja sen lineaarinen laajenemiskerroin muuttuu epäsäännöllisesti lämpötilan muutoksen myötä. PTFE:tä levitettäessä, jos et kiinnitä tarpeeksi huomiota tähän suorituskyvyn osa-alueeseen, on helppo aiheuttaa tappioita.
