Materiaaleigenschappen van PTFE

ALGEMEEN

Polytetrafluorethyleen (PTFE-Teflon®, Dyneon®, Diakin®) is het belangrijkste lid van een groep fluorpolymeren met een reeks unieke en bruikbare eigenschappen die geen ander polymeer materiaal bezit.

De unieke eigenschappen van PTFE omvatten:
• Bijna volledig chemisch inert
• Uitzonderlijke thermische stabiliteit
• Elektrische en diëlektrische eigenschappen
• Antikleefeigenschappen
• Buigsterkte
Dit bereik van eigenschappen betekent dat de mogelijkheden voor het gebruik van PTFE producten potentieel zeer hoog zijn, maar vanwege kostenoverwegingen en fabricageproblemen wordt PTFE over het algemeen beschouwd als een gespecialiseerd materiaal voor gebruik in zeer specifieke en veeleisende toepassingen.

STRUCTUUR

PTFE is een polymeer met een lineaire keten van tetrafluorethyleen [TFE] met de herhalingsstructuur [-CF2-] n. Het molecuulgewicht van het polymeer is zeer hoog en dit gekoppeld aan het beschermende schild van fluoratomen rond de koolstofkern verschaft de basis voor de unieke eigenschappen van PTFE.
AANVERWANTE FLUOROPOLYMEREN
• Gemodificeerd PTFE (Dyneon® TFM, Teflon® NXT): Een copolymeer van PTFE waarbij een kleine hoeveelheid (minder dan 1%) van een comonomeer zoals perfluorpropylvinylether is opgenomen in de PTFE-keten. Eigenschappen van het materiaal zijn vergelijkbaar met PTFE maar met verbeterde mechanische eigenschappen, verminderde porositeit en kunnen gelast worden.
• PFA: een copolymeer van TFE en een per-fluoralkylether. PFA heeft veel van de gewenste eigenschappen van PTFE en is doorschijnend en is d.m.v smelten verwerkbaar. Maximale werktemperatuur is 260 °C.
• FEP: een copolymeer van TFE en hexylfluoropropyleen. Vertoont veel van de gewenste eigenschappen van PTFE. Hoge helderheid is d.m.v smelten verwerkbaar. Maximale werktemperatuur 200 °C.

CHEMISCHE RESISTENTIE

Over het bedrijfstemperatuurbereik wordt de chemische inertheid van PTFE algemeen als totaal beschouwd.
Zeldzame voorbeelden van bekende reacties van PTFE zijn:
• Lichte omkeerbare zwelling van PTFE met sommige gefluoreerde koolwaterstoffen, benzylchloride, dimethylformamide en chloorethanen. Bij hogere temperaturen kunnen deze stoffen mechanische afbraak veroorzaken door diffusie in het polymeer en het uitzetten van de structuur.
• Gesmolten of opgeloste alkalimetalen, zoals natrium in vloeibare ammoniak en natrium in een mengsel van naftaleen en tetrahydrofuran, zullen fluor afscheiden van het oppervlak van het polymeer om een ​​zwarte afwerking achter te laten (wordt verondersteld koolstof te zijn).
• Reacties met alkalimetalen, alkalimetaaloxiden en carbonaten bij temperaturen boven 350 °C zijn opgemerkt.
• Reacties met fluor, sommige fluor-gerelateerde verbindingen en chloortrifluoride zijn waargenomen bij verhoogde temperaturen en drukken.
• Gassen zoals zuurstof, helium en halogenen, met name chloor en broom, zijn gerapporteerd als reversibel diffunderend in PTFE zonder duidelijke chemische reactie.
• Een krachtige reactie bij mengen en verwarmen met fijn aluminium poeder.
PTFE – Het materiaal bij uitstek wanneer chemische resistentie essentieel is.

ZUIVERHEID

Onbewerkte, ongevulde PTFE materialen worden geacht zeer hoge zuiverheidsniveaus te hebben.
Typische waarden:

PTFE TFM
Ng/cm2 Ng/cm2
Al 3.7 2.2
Ca 22 11
Cu 21 24
Fe 5 3
Pb 3 2
Extractiemedium 2% Salpeterzuur
gedurende 2 dagen bij 20 °C.
Oorsprong – Dyneon®

Zuiver PTFE en TFM kunnen daarom worden gebruikt in toepassingen waar een zeer hoge mate van zuiverheid vereist is, bijvoorbeeld bij sporenanalyse en de vervaardiging van halfgeleiders.
• Gevulde PTFE: PTFE is verkrijgbaar met een reeks vulstoffen zoals glasvezel en koolstof die worden gebruikt om bepaalde eigenschappen van PTFE te verbeteren. Gevulde PTFE heeft niet dezelfde zuiverheidsniveaus als nieuw materiaal.
• Opnieuw verwerkt PTFE: bestaat uit nieuw PTFE gemengd met een zeer fijn poeder van gemalen PTFE afval en wordt gebruikt om de kosten te verlagen. Opnieuw verwerkt PTFE heeft niet dezelfde zuiverheidsniveaus als nieuw materiaal.
• Plakken geëxtrudeerde PTFE: PTFE verwerkt door pasteuze extrusie kan resten bevatten die voortkomen uit het smeermiddel dat wordt gebruikt in het extrusieproces.
• PFA: heeft een meer homogene structuur dan PTFE, kan beter extraheerbaar zijn dan PTFE, maar de mogelijkheid van metaalverontreiniging die ontstaat door contact met vormgereedschappen die worden gebruikt om PFA te verwerken moet in rekening worden genomen.
• FEP: vergelijkbare zuiverheidseigenschappen als PFA.

OPLOSBAARHEID

PTFE wordt algemeen beschouwd als zijnde volledig onoplosbaar in alle media behalve onder zeer extreme omstandigheden van temperatuur en druk. Besmetting door oplossen is geen probleem bij het gebruik van PTFE.
Uitzonderingen zijn onder meer:
• Oplossing van PTFE is gerapporteerd in materialen zoals cyclische polyfluorkoolstofoligomeren bij 300 °C bij atmosferische druk.
• Onder bepaalde omstandigheden van temperatuur en druk is het oplossen van PTFE waargenomen in sommige perfluorkoolstoffen, perfluorkoolstof-ethers, zwavelhexafluoride en koolstofdioxide. Het oplossen van PTFE in dit type oplosmiddel, gevolgd door precipitatie van het substraat is gebruikt om gespecialiseerde vormen van PTFE te bereiden.
• Zwelling van PTFE is gemeld met benzylchloride maar zonder chemische reactie.

PTFE – GEEN Oplossing ….. GEEN Contaminatie

Teflon® is een geregistreerd handelsmerk van E.I. dupont de Nemours, Dyneon® is een geregistreerd handelsmerk van 3m.
Diakin® is een geregistreerd handelsmerk van Diakin Industries Ltd.

PRODUCTIE OP MAAT

Wij zijn gespecialiseerde fabrikanten van PTFE producten en produceren op maat gemaakte producten in veel variaties om te voldoen aan de vraag van toepassingen in de laboratorium- en proces-chemie. Op maat gemaakte producten vervaardigd door LAB-PTFE® worden geleverd over de hele wereld, variërend van eenmalige stukken tot grote series. Onze service omvat de levering van aangepaste en OEM PTFE producten, variërend van eenvoudige artikelen tot origineel ontwerp, ontwikkeling, producttests en evaluatie en verpakking.

Onze ontwerp- en productiefaciliteit wordt ondersteund door de modernste verspanings- en vormmogelijkheden, ondersteund door ons team van mechanische ingenieurs, chemische ingenieurs en chemici, uitsluitend toegewijd aan de technologie van PTFE-verwerking en PTFE-producttoepassing.

SMELTEN & GIETEN

Al onze PTFE-materialen worden in eigen huis gegoten, waarbij we een combinatie van compressie-, isostatisch- en fusievormen gebruiken om bijna afgewerkte halffabricaten plus volledig afgewerkte, niet machinaal bewerkbare en ingekapselde producten te maken. De vormgeving tot bijna afgewerkte afmetingen geeft minder materiaal- en bewerkingskosten en volledige traceerbaarheid naar de oorspronkelijke grondstoffen.

MACHINAAL BEWERKEN

Onze verspaningsafdeling biedt expertise op het gebied van frezen, draaien, slijpen en CAD-CAM ondersteund door een aanvulling van CNC-, draai-, frees-, meerassige machines en gespecialiseerde inspectieapparatuur. Het gebruik van halffabricaten die bijna op maat zijn vermindert de machinetijd en leidt tot aanzienlijke kostenbesparingen.

TECHNISCH

Onze onderzoeks- en ontwikkelingsafdeling ondersteunt productieprocessen, toepassingen, nieuwe producten en nieuwe technologie en is uitgerust met een eigen gereedschapskamer, laboratorium en testfaciliteiten.

KWALITEITSCONTROLE & KWALITEITSBORGING

Als een ISO9001: 2008-gecertificeerde organisatie, hanteren we standaard procedures voor kwaliteitscontrole en traceerbaarheid van producten.

Typische maatwerk & OEM producten zijn kraanpluggen, roermagneten, sensoren, afdichtingen, plunjers, zuigers, reactievaten, cryovaten, microtiterplaten, stoppen, kleppen, micro reactoren, gas spargers, inline filters, adapters, connectoren, pomphuizen, ingekapselde veren, flowmeter behuizingen, digestors, ultrazuivere containers, monsterhouders, hitteschilden, roerassen, tamper-proof sluitingen en bevestigingen.