Смазка с фторопластом: описание, виды и сферы применения

Термостойкая смазка — виды и особенности.

В общей классификации смазочных нефтепродуктов термостойкие смазки выделены в отдельную группу, так как только они способны обеспечить нормативную эксплуатацию контактных пар трения в температурном интервале свыше 200˚С на протяжении длительного времени. В таких условиях работает лишь небольшое количество промышленного оборудования, поэтому их потребление не так велико, как изготовление смазок общего и многоцелевого назначения. Но, несмотря на то, что такие материалы имеют более высокую стоимость, так как изготавливаются на основе особо качественных базовых масел с добавлением уникального комплекса загустителей и присадок, попытка заменить их другими средствами не рациональна и может привести к преждевременному износу деталей и даже к аварийным ситуациям, что опасно в условиях повышенных температур. Зачастую в обиходе термостойкой смазкой называют и термостойкие масла — например такое как масло термостойкое Rox-280

Что такое фторопласт и где он применяется?

Фторопласты представляют собой фторсодержащие полимеры, относящиеся к группе конструкционных пластиков. К наиболее известным разновидностям этих полимеров относятся:

• фторопласт-4 (политетрафторэтилен (-C₂F₄-)n, торговые марки — Teflon, Hostaflon TF, Fluon G, Algoflon F, Polyflon M);
• фторопласт-3 (политрихлорфторэтилен (-CF₂-CFCl)n, торговые марки — Dyflon, KEL-F, Voltalef, Neoflon CTFE);
• фторопласт-2 (поливинилиденфторид (CH₂CF₂)n, торговые марки — Kynar, Solef, Neoflon VDF);
• фторопласт-40 (сополимер тетрафторэтилена (CF₂CF₂CH₂CH₂)n, торговые марки — Tefzel, Hostaflon ET, Neoflon ETFE).

Несмотря на самый низкий коэффициент сухого трения среди полимеров, фторопласты не являются взаимными аналогами друг друга, отличаясь целым рядом технических характеристик.

Фторопласт-4, или тефлон, активно используется:

• в машиностроении. Благодаря устойчивости к трению и воздействию агрессивных сред, из полимера изготавливаются сальники, подшипники, поршневые кольца, пыльники, автомобильные шины. Стойкость к нагреву позволяет производить из него детали для моторов;
• в электро- и радиотехнике. Материал может использоваться в качестве изолятора или проводника тока (при внесении модификаций в его молекулярную структуру). Из политетрафторэтилена изготавливают печатные платы, кабели, элементы реле и выключатели.
• в легкой промышленности. Обработка изделий этим полимером позволяет сделать их водостойкими.
• в химической промышленности. Тефлон используется для производства лабораторной посуды, в том числе антикоррозийных трубок для хроматографов.
• в медицине. Применение фторопласта при производстве протезов сосудов и внутренних органов обусловлено тем, что он не вызывает иммунологических реакций.
• в пищевой промышленности. Тефлон используется при производстве сковород и форм для выпечки с антипригарным покрытием, шприцов для кремов, контейнеров для скоропортящихся продуктов, раскатывающих механизмов для теста.

Технические характеристики фторопласта

Популярность фторопласта-4 обусловлена его техническими характеристиками. Он представляет собой вещество, которое по внешнему виду напоминает полиэтилен или парафин, и характеризуется мягкостью и текучестью. Его плотность составляет 2,18–2,21 г/см 3 (ГОСТ 10007–80).

Этот материал отличается термостойкостью — его гибкость и эластичность сохраняются при температуре от -70 до +270 ?C, а также адгезией, минимальным поверхностным натяжением, устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей, влаги, жиров и органических растворителей. Он является физиологически и биологически безопасным.

Химические свойства фторопласта — стойкость, даже более высокая, чем у благородных металлов и всех известных синтетических материалов, невосприимчивость к воздействию агрессивных кислот и щелочей. Разрушить данный полимер можно только трифторидом хлора или расплавами щелочных металлов. Материал хорошо обрабатывается фрезерованием, точением, шлифованием и сверлением.

Производство, марки и формы поставки материала

В настоящее время используется 4 основных разновидности фторопласта — политетрафторэтилен (Ф4), политрифторхлорэтилен (Ф3), поливинилиденфторид (Ф2) и их сополимеры. Самое широкое распространение получил фторопласт-4, обладающий наибольшей плотностью среди перечисленных разновидностей. Первые три вида материала являются гомополимерами, то есть в их цепях многократно повторяется один мономер (у Ф4 и Ф3 — этилен, у Ф2 — винил).

Сополимеры представляют собой комбинацию углеводородов из Ф2, Ф3 и Ф4 или включают в свой состав пропилен. Данные марки полимера различаются по степени растворимости в щелочах и кислотах, плотности, рекомендуемой температуре эксплуатации, электро- и теплопроводности (см. табл. 1).

Производство фторопласта в России осуществляется в три этапа. На первом из них по реакции Свартса получается хлордифторметан. Затем из него пиролизом получают тетрафторэтилен. На третьей стадии в результате полимеризации тетрафторэтилена образуется фторопластовый порошок.

Существует несколько марок данного порошка. В маркировке каждого из них указывается средний размер частиц, например: Ф4ПН-20 или Ф4ПН-90. Размер может быть 100–180, 46–135, 21–45 или 6–20 мкм. Если при производстве Ф4 используются дополнительные вещества, то к маркировке товара добавляется буква «М», то есть модификатор (например, стекловолокно, кокс, кобальт). Вслед за буквой указывается число, которое обозначает количественное отношение добавки к основному соединению.

Изделия из фторопласта-4 изготавливаются методом прессования. Затем они запекаются при температуре 360–370 °C. Также возможно производство данного полимера методом экструзии, в ходе которого порошок под высоким давлением подается в экструдер. При выходе полученная масса запекается. Подобным методом можно производить изделия длиной до 5 метров. Обе технологии предусматривают производство заготовок простейших форм (пластины, трубки, втулки, стержни). Производство готовой продукции из заготовок осуществляется путем механической обработки на металлорежущих станках.

Таблица 1. Характеристики фторопластов

Силиконовая смазка с фторопластом «МС Спорт» считается универсальным средством. Использовать этот материал можно, к примеру, для защиты разного рода узлов от грязи, соли и воды. Очень часто он применяется также, к примеру, для смазывания следующих поверхностей:

• легконагруженных подшипников;
• механизмов замков;
• резиновых уплотнителей;
• направляющих и кранов;
• ходовых винтов открытых передач;
• пневматического оружия;
• механизмов беговых дорожек.

С использованием этого средства часто осуществляется обслуживание датчиков ультразвукового оборудования. Неплохо подходит универсальная силиконовая смазка с фторопластом «МС Спорт» и для поворотных механизмов систем видеонаблюдения. Считается, что можно применять ее также и при герметизации люков. Производитель рекомендует использовать смазку в основном для резиновых поверхностей, дерева и пластика. Также можно наносить этот материал и на металл.

Области, в которых применяется фторопласт

Сегодня тефлон используется практически во всех сферах хозяйственной деятельности. Его активно используют в медицине, фармацевтике, энергетике и строительстве, конструкциях автомобилей и самолетов. Распространено применение фторопласта в пищевой промышленности. Из него изготавливают наполнители для высокотемпературных мембранных фильтров, термостойкие прокладки различных видов, ответственные элементы запорной и регулирующей арматуры, клапанов и насосного оборудования в химической отрасли.

Машины и механизмы

В производстве транспортных средств, машин, механизмов, в станкостроении и авиационной промышленности используются конструкционные свойства тефлона. В узлах, подвергающихся воздействию больших нагрузок, используются скользящие элементы и подшипники, состоящие из металлического основания, покрытого тефлоном.

Во время работы механизма фторопласт оставляет тонкую пленку на поверхности, с которой соприкасается, благодаря чему удается значительно снизить коэффициент трения.

По этой же причине мелкодисперсный фторопласт иногда вводят в состав смазочных материалов. Тонкий слой тефлонового покрытия, образующийся на трущихся поверхностях элементов в процессе эксплуатации, позволяет механизму некоторое время продолжать работать, если смазка по какой-то причине перестала поступать в систему. Кроме этого, тефлоновые сальники и уплотнительные элементы являются обязательной составляющей трубопроводов и гидравлических систем высокого давления в конструкциях большинства машин.

Медицина и фармацевтика

Фторопласт имеет хорошую совместимость с человеческим телом, поэтому его успешно применяют для изготовления протезов в хирургии, кардиологии и стоматологии. Из фторопласта изготавливают искусственные заменители сосудов кровеносной системы и сердечных клапанов. Сейчас тефлон заменил титан, использование которого для изготовления протезов ранее накладывало ряд ограничений на жизнедеятельность человека.

Пищевая отрасль

Заслуживает внимания также применение фторопласта в пищевой промышленности. Он используется в качестве внутреннего покрытия трубопроводов и сальникового уплотнения насосов, перекачивающих различные сырьевые жидкости, такие как подсолнечное масло, лецитин, жировые и молочные массы.

Антипригарные покрытия емкостей для термической обработки пищевых продуктов также изготавливают из тефлона.

Большую популярность получила посуда Тефаль с антипригарной поверхностью.

Химия

В химическом производстве широко распространено применение фторопласта для изготовления деталей запорно-регулирующей арматуры и уплотнительных элементов сосудов и трубопроводов, транспортирующих жидкие растворы с высокой степенью химической агрессии. Благодаря своей способности противостоять воздействию химически активных веществ, материал используется в реакторах колонного типа, экстракторах и различных емкостях в качестве футеровки поверхностей, контактирующих с агрессивной средой.

Электротехника и электроника

В электротехнике, приборостроении и электронике фторопласт применяют как диэлектрик. Тефлоновая пленка – важная составляющая современной высококачественной кабельной продукции. Изоляционные фторопластовые материалы используют для производства катушек, конденсаторов и плат. Фторопластовая изоляция способна противостоять воздействию высокотемпературных агрессивных сред.

Строительство

Фторопластовые пластины – важнейшие детали конструкций скользящих опор ответственных сооружений, таких как мосты, галереи, эстакады, путепроводы и другие пролетные строения. В регионах с высоким уровнем сейсмической активности тефлоновые прокладки используются в местах опирания балок перекрытия на колонны, а также в узлах установки колонн на фундаменты для того, чтобы обеспечить возможность свободного перемещения элементов строительных конструкций каркаса здания.

Производство одежды и специальных видов ткани

Тончайшая пленка, которая образуется в процессе деформации тефлонового сырья, служит покрытием для специальных видов ткани.

Такая ткань применяется для пошива высокотехнологичной одежды с водоотталкивающими и ветрозащитными свойствами.

При этом пористый материал не задерживает естественные испарения человеческого тела. Большая часть современной одежды для спорта и активного отдыха имеет тонкое тефлоновое покрытие.

Как видим, за относительно короткий промежуток времени тефлон смог заменить довольно широкий спектр материалов, которые традиционно применялись в различных сферах хозяйственной деятельности. Применение фторопласта в промышленности – это хороший пример того, что успешное внедрение в жизнь новых технологий позволяет существенно повысить качество принимаемых технических решений.

Предлагаем ознакомиться со статьей об еще одном полимере, который широко применяется в различных сферах жизнедеятельности человека.

Фторопласт реализуется в двух видах – заготовки и готовые изделия. Первые служат полуфабрикатом, сырьем для производства определенной группы товаров. В продаже полимер представлен:

• пластинами;
• листами;
• стержнями;
• дисками;
• пленкой;
• порошком;
• брусками;
• стружкой.

Виды силиконовых смазок

Аэрозоли. Эти силиконовые смазки выпускаются в виде спреев. Их основным преимуществом являются простота и удобство нанесения. При этом необходимо учитывать, что с использованием силиконовых смазок в баллонах после нанесения их нужно будет обязательно распределить по поверхности. Кроме того, потребуется защита деталей, на которые не должен попадать спрей.

Жидкости. Данная форма позволяет наносить вещество на поверхность предельно аккуратно и быстро. За счет своей текучести состав сможет проникнуть даже в места со сложным доступом. Если требуется обработка изделий с неровной поверхностью и мелкими элементами, жидкие силиконовые смазки станут подходящим решением.

Гели и пасты. Основной сферой применения густых составов стала защита пластиковых поверхностей различного назначения. Особенно часто они используются автомобилистами.

Применение силиконовых смазок

Силиконовые смазки в автомобилях используют, например, для смазывания пластиковых поверхностей, которые при трении скрипят. Помимо устранения скрипа, такая смазка защищает поверхность изделия и восстанавливает цвет.

Благодаря такой характеристике, как морозоустойчивость, ее эффективно использовать для смазки замков в зимнее время. Если использовать для замков аэрозольный или жидкий вид, то личинка (сердцевина) замка полностью смажется и будет исправно работать даже в мороз.

Также, силиконовой смазкой смазывают резиновые уплотнители дверей. Она сохраняет целостность резины и не нарушает ее эластичность.

Смазка дверных петель авто силиконовым смазывающим веществом устранит неприятный скрип при открытии и закрытии дверей.

При нанесении на пластик правильно подобранного вида силиконовой смазки, на поверхности обрабатываемых деталей создастся защитная пленка, которая и защищает, и придает блеск.

Еще один хороший плюс использования одного из видов такой смазки — это смазывание автомобильных шин. Это эффективно, когда авто резина долгое время хранится, и чтобы она не устаревала и не трескалась, смазав их, они будут сохранять свои свойства. Есть еще, так называемая, противозадирная смазка Castrol LMX зеленого свойства, которым рекомендуется смазывать некоторые узлы конструкции автомобиля и нельзя смазывать другие.

Металлопластик

Такая же ситуация и с металлопластиком (в компании ВиВа групп этот материал называется HMG-20). Материал известен в России уже давно, но применяется еще реже, чем металлофторопласт.

Самое известное применение — втулка разжимного кулака автомобиля КАМАЗ. А ведь материал HMG-20 в мире популярен не меньше металлофторопласта. Основное отличие от металлофторопласта — работа только со смазкой. Это можно было бы считать его недостатком, однако благодаря рабочему слою из модифицированного ацитальсополимера подшипники из материала HMG-20 устойчивы к истиранию. Этот несомненный плюс позволил использовать металлопластик в лесозаготовительной технике, виброподбойниках, сельхозтехнике, дорожной технике и везде, где присутствует абразив.

Кроме металлофторопласта и металлопластика существуют подшипники из материалов, вообще неизвестных в России. Например, HMG-TEX — материал, предназначенный для узлов с высокими нагрузками. Структура материала такова, что в нем отсутствует бронзовый слой. Скользящий слой представляет собой ткань, в которую особым способом вплетены тефлоновые нити так, чтобы 90% этих нитей находились на поверхности подшипника. И далее поверхность дополнительно залита тефлоном. Эта ткань наклеивается на практически любую поверхность, поэтому нагрузочные характеристики этого материала зависят от твердости основы. Например, HMG-TEX на никелевом сплаве выдерживает статические нагрузки до 4 тыс. Кг/см²2.

Сферы применения

Востребованной маркой в промышленности является Ф-4, более известный как тефлон. Он используется для посуды с антипригарными покрытием. Кроме этого, применяется в отраслях:

• машиностроение. Устойчивость к трению позволяет изготовить подшипники, сальники, пыльники, поршневые кольца, автомобильные шины. Детали обеспечивают стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, вакуума, сверхнизких температур. Термостойкость материала подходит для изготовления деталей для двигателей;
• легкая промышленность. Обработка тефлоном повышает водостойкость изделий, например, обуви. Практически вся одежда для спорта и активного отдыха имеет тонкое тефлоновое покрытие;
• медицина. Не вызывает иммунологических реакций, биологически и физиологически безвреден, из него возможно изготовление зубных протезов, заменителей кровеносных сосудов, сердечных клапанов, емкостей для хранения крови и сыворотки, упаковки для лекарств;
• радиотехника и электротехника. Служит изолятором, проводником тока, сырьем для производства выключателей, элементов реле, кабелей, печатных плат;
• химия и нефтехимия. Благодаря инертности по отношению ко всем кислотам и щелочам служит для производства лабораторной посуды, для транспортировки и хранения активных веществ в трубопроводах, в аппаратах колонного типа, в качестве прокладок, контактирующих с агрессивными средами, для футеровки реакторов;
• пищевая отрасль. Для антипригарной обработки для сковородок и кастрюль, форм для выпечки, раскатывающих приспособлений для теста, контейнеров для хранения.

Купить фторопласт в форме стержня можно в компании «ИЗОЛИТ-СПБ».

Эксплуатационные характеристики

Конечно же, в первую очередь силиконовая смазка с фторопластом этой отечественной марки применяется для повышения антифрикционных свойств поверхностей. Помимо этого, она отличается и превосходными диэлектрическими характеристиками.

К плюсам смазки этой марки потребители, помимо всего прочего, относят и ее отличные антикоррозийные свойства. Кроме того, материал «МС Спорт» препятствует обмерзанию обработанных узлов и механизмов. Средство также защищает поверхности и от воды. После нанесения на узел, она образует на нем тонкую влагонепроницаемую пленку.

Использовать смазку по назначению можно в том числе и в закрытых помещениях без проветривания. Никаких токсичных свойств она не проявляет ни в процессе нанесения, ни при эксплуатации. Также при применении это средство не испаряется. То есть использовать его для обработки поверхностей очень удобно.

Факторы, влияющие на формирование цены фторопласта и изделий из него

Производители, закупающие лист фторопласта и строительные подрядчики, приобретающие изделия из этого материала, должны иметь в виду и некоторые недостатки:

Данный материал адгезионно-пассивен, то есть плохо поддается склеиванию, а также, может быть не устойчив при сильных нагрузках. Эти свойства в большей мере присутствуют во фторопласте сомнительного качества.

Для того, чтобы не ошибиться в выборе, необходимо поинтересоваться названием поставщика и наличием необходимой технической документации. Качественный фторопласт должен быть произведен по ГОСТ 10007 – 80 с соблюдением всех технических условий. Предпочтение стоит отдать продукции отечественных химических комбинатов.

У крупных фирм дистрибьюторов подобной продукции цена будет самой оптимальной. Подобные компании работают напрямую с производителями, делают прибыль за счет опта и существенно экономят, продавая товар через интернет.

На сайте компании «Пром-Вест» Вы найдете широкий выбор продукции металлопроката, комплектующих систем трубопроводов и товаров технического назначения. Наша компания успешно работает более 15 лет и является лидером инженерно–строительного рынка ДВ региона. Нашим оптовым партнерам мы предлагаем большое количество товара на складах, систему бонусов и доставку крупных партий транспортом компании.

Оставить заявку на продукцию или задать вопрос о наличии и характеристиках товаров вы можете по телефону, электронной почте или при помощи сайта.