Fluoropolymers: De Premier Keuze voor Chemisch Bestendige Kunststoffen

Zoekt u een groep uitzonderlijk chemisch bestendige kunststoffen? Kijk naar fluoropolymers. Deze fluorocarbon-gebaseerde kunststoffen zijn samengesteld uit meerdere sterke koolstof-fluor bindingen. Deze koolstof-fluor binding, 'C-F' voor kort, is een van de sterkste enkelvoudige bindingen bekend aan de wetenschap. De menigte C-F bindingen in fluoropolymers geeft deze kunststoffen buitengewone bestendigheid tegen oplosmiddelen, zuren en basen.

Fluoropolymers werden toevalig ontdekt in 1938 toen Roy Plunkett bij DuPont experimenteerde met tetrafluoroethyleen gas. Hij maakte per ongeluk PTFE (polytetrafluoroethyleen), algemeen bekend als Teflon®. Sinds die gelukkige dag zijn veel fluoropolymers ontwikkeld, inclusief PVDF (poly vinylidene difluoride); ETFE (polyethyleentetrafluoroethyleen); FEP (gefluoreerd ethyleen propyleen); PFA (perfluoroalkoxy); ECTFE (ethyleen chloortrifluoroethyleen) en PCTFE (polychloortrifluoroethyleen).

Zelfs non-kunststof experts hebben waarschijnlijk Teflon® in actie gezien, zelfs als ze het niet realiseren, aangezien het materiaal gemeenschappelijk gebruikt wordt om anti-aanbak pans te coaten. Met hoge hittebestendigheid, uitstekende chemische bestendigheid en een zeer lage wrijvingscoëfficiënt is deze kunststof goed geschikt voor dat doel. (Hoewel Teflon® een indrukwekkend materiaal is, adviseer ik u niet te gek te gaan met uw kookgerei. Zoals de auteur persoonlijk ervaarde, zullen Teflon® spatels en kooklepels smelten als ze over open vlam gelaten worden. Zeg, de open vlam van een gasfornuis. Maar dat is een verhaal voor een andere dag…) Maar er is zoveel meer aan het verhaal van fluoropolymers dan pannen en pannen.

Fluorokunststoffen zijn bestendig tegen een uitgebreide lijst chemicaliën bij temperaturen tussen 20° C/68° F en 212°C/100°F inclusief:

Enkele specifieke chemicaliën die fluoropolymers kunnen weerstaan:

En er zijn nog veel meer. De uitstekende chemische bestendigheid van fluoropolymers maakt ze ideaal voor gebruik in veel verschillende engineering toepassingen inclusief:

Fluoropolymers hebben ook een zeer lage wrijvingscoëfficiënt wat ze van nature heel glad maakt. Inderdaad wordt gezegd dat PFA het enige materiaal is waaraan een geitje niet kan hechten. Vanwege hun lage wrijvingscoëfficiënt zijn fluoropolymers bekend om moeilijk te lijmen. Er is zelfs een fluoropolymer verf ontworpen om insecten van oppervlakken te laten glijden. Deze gladheid en non-porositeit maakt fluoropolymers van nature antimicrobieel en een goede keuze voor medische toepassingen.

Bovendien zijn fluoropolymers hydrofoob in die zin dat noch water noch waterbevattende stoffen ze kunnen benatten. Ze hebben ook een brandbaarheidsrating van UL94 V-0 dus ze zijn zelf-dovend. Fluoropolymers hebben ook uitstekende dielektrische eigenschappen, wat ze geweldige isolatoren maakt.

Fluoropolymers zijn ook bekend voor continue dienst in extreme temperaturen. PFA presteert tot 260°C/500°F terwijl FEP 200°C/393°F kan volhouden. ETFE heeft waarden van 150°C/302°F. Veel fluoropolymers kunnen cryogene temperaturen weerstaan. PTFE kan temperatuurwaarden van -240°C/-400°F tot 260°C/500°F weerstaan. ECTFE heeft ook uitstekende cryogene eigenschappen en presteert goed tussen -76°C/-105°F tot 150°C/302°F terwijl PVDF temperaturen van -30°C/-22°F tot 150 °C/302°F kan weerstaan. PCTFE presteert goed in een temperatuurbereik van -240°C/-400°F tot 204°C/400° F°.

De keerkant van fluoropolymers is dat ze niet allemaal zo sterk zijn. Met een trekkracht van 7800 psi/53,8MPa is PCTFE een van de sterkste samen met ECTFE die ook een UTI van 7800 psi/53,8MPa heeft. ETFE komt erna aan met 7500 psi/51,7MPa. PVDF heeft een uiteindelijke trekkracht van 4000-6000 psi/27,6-41,4MPa en PFA heeft waarden van 4300psi/24MPa. De uiteindelijke trekkracht van PTFE is 2.500-4.000psi/17,2-27,6 MPa terwijl FEP 3.000 psi/20,7 MPa is. Maar als extreme chemische bestendigheid, gladheid of lage brandbaarheid vereist is en trekkracht geen issue is, zorg dat u fluoropolymers bekijkt.

Op zoek naar meer informatie over chemisch bestendige kunststoffen? Bekijk onze Materiaal Gids!