PTFE s polnili

Za izboljšanje posameznih, predvsem mehanskih lastnosti, se čistemu PTFE, dodajo polnila (kompoundi). Posamezna komponenta svojstveno vpliva na določene kvalitetne karakteristike, kar je odvisno od količine (odstotka) dodanega polnila. Dodatek polnil izboljša ali spremeni njegove lastnosti glede na lastnosti in količino polnila:

• omembe vredno povečanje odpornosti proti obrabi
• zmanjšanje deformacije pod pritiskom
• zmanjšanje temperaturnega raztezka
• nekatera polnila povečajo termično in električno prevodnost

Polnila, ki se najpogosteje uporabljajo so: steklena vlakna, ogljik, bron ali grafit v obliki prahu močno zmešana z PTFE; ostala polnila so: molibden disulfid, kovinski prah, keramika, PEEK, kovinski oksidi ter mešanica dveh ali več aditivov.

Lastnosti PTFE s polnili

• steklena vlakna: - PTFE je ojačan s steklenimi vlakni od 5 do 40 odstotkov. Dodana steklena vlakna izboljšajo lastnosti proti obrabi, kakor tudi deformacijo ob obremenitvi. Kemijske in električne karakteristike se ne spremenijo. Steklo ima slabo odpornost proti alkalijami in proti vodikofluorovi kislini. Koeficient trenja je malo povečan in zaradi tega je včasih dodan grafit, da ta efekt izniči.
• ogljik: - PTFE ima dodan od 10 do 35 odstotkov ogljika z manjšim odstotkom grafita. Kakor steklena vlakna, tudi ogljik izboljša odpornost proti obrabi in ojača PTFE, medtem, ko kemijska odpornost ostane enaka, spremenijo pa se električne lastnosti.
• bron: - PTFE ima dodano med 40 in 60 odstotki brona. To polnilo najbolje izboljša odpornost proti obrabi, izboljša odpornost proti deformaciji in izboljša temperaturno prevodnost, poslabša pa električne lastnosti in kemijsko odpornost.
• grafit: - dodamo ga med 5 in 15 odstotki. Grafit zmanjša koeficient trenja in je zato pogosto dodan tudi drugim polnilom. Izboljša odpornost proti deformaciji, moč in delno tudi obrabo.
• druga polnila: - molibden disulfid zmanjšuje koeficient trenja in se včasih uporablja namesto grafita. Nekateri kovinski delci (nerjaveča jekla, nikelj, titan), če upoštevamo njihovo odpornost proti kemijskim vplivom, so včasih dodana kot polnila. Uporabljajo se za izboljšanje odpornosti na obrabo, čeprav je njihova odpornost proti obrabi v primerjavi z bronom nižja.

Najpogostejše izvedbe:

TEFLON + 15 % GRAFITA
Ima zelo dobro odpornost proti obrabi in temperaturno prevodnost s še zadovoljivo elastičnostjo.
Uporablja se za ležaje in tesnila rotirajočih osi - "semeringi" ...
Volumenska masa: 2,16 +/-0,04 g/cm3

TEFLON + 15 % STEKLENIH VLAKEN
Zaradi izboljšanih mehanskih lastnosti se uporablja predvsem na delih z velikimi tlačnimi obremenitvami. To so najpogosteje ploščata tesnila, batni obroči, ležaji, kemijsko odporni sedeži ventilov, "O"-tesnilni obroči, manšetna tesnila...
Volumenska masa: 2,21 +/-0,04 g/cm3

TEFLON + 25 % OGLJIKA
Za področja, kjer so večje mehanske obremenitve, večja obraba, kemijski vplivi in toplotne obremenitve. Najpogosteje se uporabljajo za batne tesnilne obroče, vodilne obroče, ležaje, manšetna tesnila, sedeže ventilov ...
Volumenska masa: 2,09 +/-0,04 g/cm3

TEFLON + 60 % BRONZE
Je material z visoko tlačno trdnostjo in odpornostjo proti obrabi. Izdelki so običajno v obliki ležajev, batnih obročev, vodilnih puš strojev, hidravličnih cilindrov ...
Volumenska masa: 3,85 +/-0,15 g/cm3

Obraba:

Meritev obrabe je pokazala zanimive rezultate in sicer pri obremenitvi vzorca čistega PTFE z 1 N/mm², ki drsi po perlitni litini s hitrostjo 2 m/s, je bilo izmerjeno pri že šestih urah 4 mm obrabe čistega PTFE.

• PTFE z dodatkom grafita – 100 ur – 3,25 mm obrabe
• PTFE z dodatkom stekla – 100 ur – 0,3 mm obrabe
• PTFE z dodatkom bronze – 100 ur – 0,02 mm obrabe

Pri uporabi zelo agresivnih medijev pa kemijska odpornost PTFE s polnili oslabi. Kot primer navajamo naslednje podatke:

V OLEUMU pri 150°C v 1000 urah – teža PTFE z dodatkom stekla se zmanjša za do 0,7%, PTFE z dodatkom oglja ali grafita pa kar do 7%

V KROMOVI KISLINI pri 150°C v 1000 urah – teža PTFE z dodatkom stekla, oglja ali grafita se zmanjša do 0,8%

V KADEČI SOLITRNI KISLINI IN ZLATOTOPKI pri 100°C v 1000 urah – teža PTFE z dodatkom stekla, oglja ali grafita se zmanjša do 1%