PTFE: MERKMALE, EIGENSCHAFTEN UND INDUSTRIELLE VERWENDUNG
WAS IST PTFE UND WIE WIRD ES VERARBEITET?
PTFE, kurz für Polytetrafluorethylen, ist ein Polymer, das zur Klasse der Perfluorkohlenwasserstoffe (PFC) gehört. Wie wird PTFE gewonnen? Das Verfahren, mit dem Polytetrafluorethylen gewonnen wird, heißt Homopolymerisation von Tetrafluorethylen: Bei diesem chemischen Phänomen emulgiert das Material bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Druck und nutzt anorganische Salze, um sich selbst zu katalysieren. Dabei bildet die Emulsion sehr feine Polymerteilchen, die nicht zusammenkleben.
Wie wird PTFE verarbeitet? Normalerweise ist dieses Polymer unter anderen Namen wie Teflon oder Algoflon bekannt. Unternehmen, die auf den Vertrieb von Polytetrafluorethylen-Komponenten spezialisiert sind, unterscheiden dieses Material in unbehandeltes PTFE und gefülltes PTFE: Im ersten Fall wird es nicht mit anderen Materialien vermischt; im zweiten Fall werden dem PTFE andere Stoffe zugesetzt, um die Verbindung zu stabilisieren und zu verflüssigen, so dass sie sich leichter verarbeiten lässt.
In anderen Fällen werden dem Polymer Siliziumdioxid, rostfreier Stahl oder sogar Kohlenstoff zugesetzt, alles Stoffe, die sich perfekt für die mechanische und pharmazeutische Industrie eignen.
Der Zusatz von so genannten Füllstoffen ermöglicht es dem Polymer,:
- die Korrosionsbeständigkeit des Materials zu erhöhen;
- die Leitfähigkeit aus technischer und elektrischer Sicht zu erhöhen;
- Verformungen zu reduzieren;
- den Wärmeausdehnungskoeffizienten zu verringern.
Wie sieht PTFE aus? Polytetrafluorethylen ist ein Werkstoff, der sich glatt anfühlt und sehr hohen Temperaturen standhält, sofern diese 260 °C nicht überschreiten.
Gerade wegen seiner Widerstandsfähigkeit sind Werkstoffe aus PTFE in der Industrie für alle Verfahren üblich, bei denen extreme Inertheit und Antihafteigenschaften gefordert sind. Ein Beispiel sind Antihaft-Pfannen, Küchengeräte, deren Innenseite mit einer PTFE-Folie beschichtet ist.
EIGENSCHAFTEN UND EINSATZMÖGLICHKEITEN VON PTFE
PTFE gilt seit den 1970er Jahren als wertvoller Verbündeter der Industrie, denn es ist äußerst vielseitig.
In der Tat kann der neue Polymerwerkstoff mit zahlreichen Stärken aufwarten:
- ist unlöslich in Wasser und organischen Lösungsmitteln;
- wird nicht durch andere Stoffe verändert: PTFE wird durch chemische Verbindungen nicht angegriffen, außer in sehr seltenen Fällen, wie z. B. durch bestimmte fluorierte Stoffe;
- verändert andere Stoffe nicht: Dieses Polymer verhindert die Verschlechterung anderer Stoffe, wie z. B. Flüssigkeiten, und ist daher für die Elektronikindustrie geeignet;
- Feuerbeständig: PTFE ist ein Material, das die Ausbreitung von Flammen verhindert;
- ist nicht klebrig: ein PTFE-beschichtetes Produkt ist nicht klebrig;
- gleitet auf Oberflächen: Der Reibungskoeffizient ist niedriger als bei anderen in der Industrie verwendeten Stoffen.
Diese Faktoren bleiben in einem Temperaturbereich zwischen – 80 °C und 260 °C stabil, ein Bereich, der es der Industrie ermöglicht, in einer Vielzahl von Situationen effizient zu arbeiten.
Ein negativer Aspekt von reinem PTFE ist, dass es sich bei hohen Temperaturen zersetzt, obwohl es intakt bleibt. Aus diesem Grund hat die Industrie begonnen, das Produkt mit Wachsen zu synthetisieren oder während des Polymerisationsprozesses modifizierende Monomere hinzuzufügen.
Im letzteren Fall erhält man modifiziertes PTFE, ein Polymer, das sich für die isostatische Formung von Halbzeugen und Ventilkomponenten eignet.
Alternativ können mit dem so genannten PTFE ULTRA Rohre für den Transport hochkorrosiver Stoffe hergestellt oder PTFE als elektrischer Leitwerkstoff zur Ableitung elektrostatischer Ladungen verwendet werden.
Es sind genau diese Eigenschaften, die Polytetrafluorethylen sowohl im Haushalt als auch in der Industrie nutzbar gemacht haben. Neben der klassischen Antihaftpfanne, die das Anhaften von Lebensmitteln bei der Zubereitung von Speisen verhindert, wird PTFE auch in der chemischen Industrie häufig verwendet. Insbesondere werden in diesem Sektor häufig Dichtungen und Kleinteile hergestellt, die dem ständigen Kontakt mit ätzenden Stoffen wie Schwefelsäure standhalten.
In der chemischen Industrie wird PTFE außerdem verwendet, um zwei geschliffene Glasstücke zusammenzuhalten und zu verhindern, dass sie sich im Laufe der Zeit voneinander lösen.
Darüber hinaus wird PTFE zur Verringerung der Reibung von Getrieben und der ersten Ablösung von Motoren sowie in der Kieferorthopädie zur Herstellung enossaler medizinischer Geräte verwendet.
Im Bauwesen wird Polytetrafluorethylen zur Stützung von Brücken verwendet; die Funktion wird durch Kriechen erfüllt: Bei dieser Technik wird eine PTFE-Folie zwischen zwei Stahlplatten eingefügt; in diesem Fall wird die Eigenschaft von PTFE ausgenutzt, dass das Material einen niedrigen Reibungskoeffizienten im Kontakt mit Stahl hat.
In der Automobilindustrie wird PTFE als Zusatz zu den Schmiermitteln verwendet, die für den reibungslosen Lauf von Ketten und mechanischen Elementen von Fahrzeugen sorgen.
Im Maschinenbau wird es als Zusatz zum Schmiermittel für Antriebsketten von Motorrädern und für mechanische Bauteile verwendet.
AN WEN KANN MAN SICH FÜR PTFE-PRODUKTE WENDEN?
Wenn Sie sich für die Herstellung von Ventilkomponenten und Halbzeugen aus bestimmten Materialien wie Polytetrafluorethylen oder PEEK entscheiden, müssen Sie sich auf hochqualifiziertes Personal verlassen können.
Genau aus diesem Grund sollten Sie überlegen, an wen Sie sich wenden, wenn Sie hochwertige PTFE-Produkte für Ihr Unternehmen benötigen.
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