Wat zijn de eigenschappen van PTFE - De ultieme gids

PTFE is een uniek materiaal met fluor- en koolstofatomen. Het materiaal is doorgaans hydrofoob, niet-kleverig, niet-reactief, heeft een hoge dichtheid en is bestand tegen hoge temperaturen.

Dit maakt het een perfecte keuze voor veel toepassingen

Mechanische eigenschappen van PTFE

Trek- en drukeigenschappen.

Het varieert van 10 MPa tot wel 35-40 MPa. Dit hangt af van de gebruikte vulstof, de gietparameters en ook de kwaliteit van de basishars.

Flexibiliteit

De buigmodulus verschilt afhankelijk van de temperatuuromstandigheden, zoals hieronder weergegeven.

Temperatuur	Buigmodulus
(20-22)⁰C.	(350-650)N/mm2
-80⁰C.	2000N/mm2
100⁰C.	200N/mm2
260⁰C.	45N/mm2

Hardheid van PTFE

Meetmethode	Waarde
ASTMD-2240	D50-D60.
DIN 5345	(27-32) N/mm2

Wrijvingscoëfficiënt

Een lage wrijvingscoëfficiënt van 0,05 tot 0,09. Deze is doorgaans constant bij kamertemperatuur.

De wrijvingscoëfficiënt verandert echter afhankelijk van de volgende factoren:

Door de belasting van een object dat over het PTFE-oppervlak glijdt te verhogen, neemt de wrijvingscoëfficiënt af.
Neemt toe naarmate de snelheid van het glijdende object toeneemt.

Slijtvastheid

Dit hangt af van het oppervlak van het materiaal dat met de PTFE glijdt, de glijsnelheid en de materiaalbelasting. Doorgaans is PTFE hierdoor zeer slecht bestand tegen slijtage, waardoor het alleen geschikt is voor lichtere lasten, maar niet voor zware lasten.

Fysieke eigenschappen

Belangrijke fysieke eigenschappen zijn onder meer:

03% maximale waterabsorptie
Schijnbare bulkdichtheid van 36 tot 0,91 g/cc
01 tot 0,058 lineaire krimp

Thermische eigenschappen van PTFE

Thermische stabiliteit

PTFE is thermisch stabiel.

De ontleding ervan door hitte begint bij temperaturen boven de 400 graden Celsius.⁰C.

Overgangspunten

De moleculaire structuur van PTFE verandert afhankelijk van de temperatuur. Bij 19⁰C en 30⁰C-kristaltransformatie vindt plaats. Terwijl bij de temperatuur 327⁰C, er is sprake van vervaging van de kristalstructuur.

Thermische uitzetting

Dit varieert afhankelijk van de temperatuur en verandert ook relatief afhankelijk van veranderingen in de richting.

Thermische geleidbaarheid

De thermische geleidbaarheid is laag, waardoor PTFE een goed isolatiemateriaal is. Deze kan worden verhoogd door vulstoffen toe te voegen.

Soortelijke warmte

De warmte-inhoud neemt toe met de temperatuur. Een hoge temperatuur resulteert in een hoge warmte-inhoud van PTFE-materiaal.

Elektrische eigenschappen van PTFE

Diëlektrische sterkte

De dikte van PTFE is recht evenredig met de materiaaldikte. Evenzo neemt de dikte af naarmate de frequentie toeneemt.

Diëlektrische constante en dissipatiefactor

Heeft een zeer lage dissipatiefactor van 0,0001 tot 0,0003. Deze blijft constant tot temperaturen van 300⁰c en een frequentie van 109 Hz. PTFE heeft een diëlektrische constante van 2,1.

Boogweerstand

Vlamboogweerstand is het vermogen van een isolator om hoge spanning te weerstaan zonder dat er een geleidend pad langs het oppervlak ontstaat. PTFE heeft een goede weerstand van 300 sec.

Corona-effect

Corona-effect is de ionisatie van de omringende lucht van een geleider, waardoor een gloeiend en sissend geluid ontstaat. Het corona-effect veroorzaakt erosie op het PTFE-oppervlak.

Optische eigenschappen van PTFE

Weerstand van licht

Volgens sommige testmonsters die meer dan 20 jaar aan zonlicht zijn blootgesteld, is er geen verandering zichtbaar. Dit bewijst dat PTFE bestand is tegen afbraak door zonlicht.

Weerstand tegen straling

Het heeft een slechte stralingsbestendigheid. Dit komt doordat het ontbindt bij blootstelling aan straling met hoge intensiteit.

Andere PTFE-materiaaleigenschappen

Plastic "geheugen"

Wanneer PTFE-materialen vervormd worden, kunnen ze na verhitting hun oorspronkelijke vorm behouden. PTFE heeft een goed plastisch geheugen.

Gaspermeabiliteit van PTFE

Dit is het vermogen van gas om door een materiaal te diffunderen wanneer de druk tussen beide zijden verschillend is. De gasdoorlaatbaarheid van PTFE hangt af van de dikte, de druk tussen beide zijden en de verwerkingstechnieken van het PTFE-materiaal.

Bestand tegen corrosie door chemicaliën

PTFE wordt niet beïnvloed door de meeste bekende verbindingen en elementen. Het wordt wel beïnvloed door:

Alkalimetalen in de elementaire toestand
Chloortrifluoride

Oplosmiddelbestendigheid

Het kan niet oplossen in de meeste oplosmiddelen, behalve in sterk gefluorideerde oliën bij temperaturen van meer dan 300°C.⁰C

Hoe additieven en vulstoffen de eigenschappen van PTFE-materialen beïnvloeden

Glasvezel

Vermindert de kruipsnelheid, oftewel de vervorming bij blootstelling aan druk en tijd. Glasvezel maakt PTFE ook slijtvast, chemisch bestendig en geschikt voor hogere oppervlaktedruk. Wordt gebruikt bij de productie van ringen, bussen, schroefdraadverbindingen, enz.

Toevoeging van koolstof

Koolstof kan in poedervorm of als vezel worden gebruikt. Het vermindert de kruipsnelheid, verhoogt de thermische geleidbaarheid en verbetert de druksterkte.

Bovendien zorgt het ervoor dat PTFE beter bestand is tegen slijtage en beter elektrisch geleidt.

Koolstof gecombineerd met grafiet

Vermindert PTFE-slijtage dankzij de lage wrijvingscoëfficiënt. Idealiter zorgt het voor een "perfecte" smering.

Bronsgevulde PTFE-compound

Resulteert in een toename van de thermische geleidbaarheid
Verbetert de elektrische geleidbaarheid
Maakt het drukbestendiger
Het verbetert de kruipweerstandseigenschappen

Het heeft een hoge wrijvingsweerstand die kan worden verminderd door toevoeging van MoS₂.

Enkele nadelen zijn onder meer mogelijke oxidatie en een slechte chemische bestendigheid.

Molybdeen (MoS₂)

Molybdeen heeft een smerende werking waardoor het materiaal anti-wrijvingseigenschappen heeft.

Calciumfluoride (CaF₂)

Wordt gebruikt als alternatief voor glasvezel als glas niet geschikt is vanwege chemische bestendigheid. Het wordt gebruikt bij de productie van pakkingen en elektronische toepassingen.

Mica

Mica garandeert dat PTFE minder uitzet en krimpt. Desondanks heeft mica beperkte mechanische eigenschappen. Dit is vooral toepasbaar bij compressietechnieken.

Ekonol

Ekonol zorgt ervoor dat PTFE beter werkt bij hogere temperaturen en maakt het bovendien slijtvast en slijtvast ten opzichte van stalen aanrechtmaterialen. Dit maakt PTFE geschikt voor roterende toepassingen, toepassingen in de voedingsmiddelenindustrie en toepassingen met zachte aanrechtmaterialen.

Wollastoniet

Wollastoniet heeft vergelijkbare eigenschappen als glasvezel, maar is geschikt voor voedingsmiddelen en bovendien minder schurend.

Conclusie

Zoals u ziet, maken de superieure eigenschappen PTFE een perfecte keuze voor veel toepassingen. Het mooiste is dat u PTFE ook kunt modificeren om superieure eigenschappen te verkrijgen voor elke toepassing.

Neem nu contact met ons op voor al uw PTFE-staven, PTFE-platen of nieuw PTFE.

Meer bronnen:

Polytetrafluorethyleen – Bron: Science Direct

PTFE-toepassingen – Bron: Hansa

PTFE – Bron: Wikipedia

PTFE-productieproces – Bron: Hansa