Сломался? Починим!
Создать свой канал
Тефлон (ПТФЭ, политетрафторэтилен, фторопласт-4) является одним из самых популярных химических веществ. Он широко применяется в промышленности, быту, различной техники, оружии, медицине и т.д. Знаменитое антипригарное покрытие на сковородах – это специальное напыление тефлона. Помимо этого данное вещество нашло применение в смазочных материалах. В данной статье рассматриваем, что такое тефлоновая смазка?
Немного истории
Как и многие открытия в истории человечества тефлон был изобретен случайно. В апреле 1938 года 6 молодой химик Рой Планкетт, работавший в компании DuPont, обнаружил, что газообразный тетрафторэтилен (ТФЭ), закачанный им под давлением в баллоны, по какой-то причине полимеризовался в белый парафинообразный порошок. Это и был тефлон.
Полученное вещество не реагировала на плесень, грибок, серную, азотную, холодную уксусную кислоту, алкоголь, бензин, эфир и фреон. Последующее изучение выявило, что тефлон не реагирует на УФ-излучение, не раздувается в воде и не ржавеет, имеет очень высокое сопротивление к электрическому току. Помимо этого оно имело очень низкий коэффициент трения, и было негорючим. Разрушается вещество только фтором, расплавами щелочных металлов, трифторидом хлора. Температура начала плавления составляет от +260 °C до +327 °C в зависимости от типа тефлона.
В 1941 году был одобрен патент на полимерный ТФЭ (ПТФЭ). В течение последующих 3 лет ученые разрабатывали безопасный метод массового производства данного материала. Все дело в том, что способ Планкета был слишком опасным: тетрафторэтилен под давлением закачивался в баллоны, которые ставились в сухой лед. Опасность заключалась в том, что при выделении большого количества тепла в ходе реакции емкости с газом взрывались. Безопасный способ производства был найден, но был он достаточно дорогостоящим.
В дальнейшем тефлон широко применялся в военных целях, а также при производстве различных подшипников, насосов, клапанов и прокладок. Начиная с 1949 года вещество начали использовать в пищевой промышленности. Также была решена проблема его нанесения на металлы. В 1954 году французским инженером Марком Грегуаром был изобретен способ нанесения материала на алюминий. В 1955 году была выпущена первая сковорода с антипригарным покрытием на основе тефлона, а в 1956 году основана Tefal Corporation, продукция которой и сегодня является эталоном качества.
Виды тефлоновых смазок
В качестве смазочного материала тефлон применяется практически с самого открытия вещества. У ПТФЭ для этого есть все данные: самый маленький коэффициент трения среди всех известных материалов, высокая химическая стойкость, нерастворимость в маслах и топливе, низкое поверхностное натяжение. Рассмотрим, какие бывают тефлоновые смазки.
Пластичные смазки
В пластичных смазках тефлон может применяться в качестве самостоятельной антифрикционной присадки, так и в композиции белых твердых смазок. Консистентные смазочные материалы могут быть как на основе минерального, так и синтетического масла, например ПАО (полиальфаолефин), ПДМС (метилсиликонового).
Минеральные смазки с ПТФЭ можно использовать в парах трения металл-металл. Это связано с тем, что базовое масло агрессивно по отношению к резинам и пластмассам. А вто синтетические смазки можно смело применять для смазывания пластиков, эластомеров, металлов и их сочетаний.
Пластичные тефлоновые смазки позволяют решить следующие проблемы:
- Скачкообразное движение
- Вымывание смазки
- Частое повторное смазывание
- Проникновение пыли в закрытый смазанный узел
- Абразивное истирание
- Коррозия
- Разрушительное воздействие химических агрессивных сред
- Разрушение и деформация пластиковых и резиновых элементов (только синтетические смазки)
Масла
В маслах тефлон используется как самостоятельная твердая смазка. Масла же могут быть как в виде жидкости, так и в форме аэрозоля. Помимо этого различают минеральные, синтетические и полусинтетические материалы. На область применения и некоторые свойства влияет основа, поэтому нельзя сказать, что минералка и синтетика одинаковые.
Также к маслам в некоторой степени можно отнести специальные присадки, которые применяются для двигателя автомобиля. Они представляют собой твердую взвесь тефлона в масле. Такие продукты достаточно популярны и используются для улучшения работы ДВС.
Жидкие тефлоновые смазки позволяют решить следующие проблемы:
- Уменьшение износа и трения
- Коррозия
- Абразивное истирание
- Налипание на открытые узлы пыли и грязи
- Вымывание водой
- Разрушение пластиковых и резиновых элементов
Покрытия
Покрытия бывают как в виде порошка, так и в форме аэрозоля, где ПТФЭ находится во взвешенном состоянии в среде растворителей и связующих агентов. Порошковое покрытие наносится методом натирания. Для этого тефлоном посыпается поверхность, а затем при помощи ветоши или сопряженного элемента распределяется по всей поверхности.
Тефлоновую смазку спрей достаточно нанести на одну из поверхностей. Благодаря растворителям оно проникает в труднодоступные места и микротрещины, а связующие агенты способствуют налипанию ПТФЭ на поверхности.
Отверждение покрытий на основе тефлона происходит как при комнатной температуре, так и при нагреве до определенной температуры. После полимеризации образуется тонкая и очень скользкая пленка, которая несколько выравнивает поверхность.
Покрытия на основе тефлона позволяют решить следующие проблемы:
- Смывание смазки водой
- Работоспособность в запыленной и во влажной среде
- Устранение скрипа
- Разрушение смазки химически агрессивными средами
- Скачкообразное движение
- Разрушение пластмасс и эластомеров
- Коррозия
- Затрудненный монтаж и демонтаж
Особенности
Тефлоновые смазки – уникальные материалы. Это одни из немногих продуктов, которые обеспечивают отличное скольжение различных металлических, резиновых и пластмассовых поверхностей. Помимо этого масла и пластичные смазки с ПТФЭ обладают антиаварийными свойствами. Это означает, что после того, как базовое масло испарилось или истерлось, тефлон некоторое время обеспечивает смазывание узлов.
Благодаря очень низкому коэффициенту трения материалы с политетрафторэтиленом могут использоваться для обслуживания высокоскоростных узлов, которые работают при невысоких и средних нагрузках. В данном случае полностью исключается износ поверхностей. Помимо этого они ускоряют процесс приработки новых деталей.
Некоторые смазочные материалы обладают высокой несущей способностью (свыше 5000 Н). Такие продукты отлично подходят для тяжелонагруженных узлов оборудования и техники, которые также работают в условиях ударных нагрузок.
Одно из наиболее важных свойств тефлоновых смазок заключается в их химостойкости. Они не разрушаются под воздействием кислот, топлива, масел и других веществ. Поэтому они широко востребованы в химической промышленности и медицине, где условия эксплуатации оборудования достаточно специфичны.
Все тефлоновые смазки отлично работают в запыленной среде. Дополнительный защитно-смазочный слой, который образует ПТФЭ, защищает поверхности от контакта с абразивами.
Область применения
Смазочные материалы, содержащие ПТФЭ, применяются во многих отраслях промышленности, различных транспортных средствах и быту. Пластичные смазки применяются в подшипниках качения и скольжения, направляющих качения и скольжения, закрытых и открытых редукторах, тросах управления, уплотнениях и т.д.
Жидкие масла используются для цепных передач и направляющих скольжения. Они легко проникают в труднодоступные места, обеспечивают отличную защиту от износа, а также совместимы с уплотнительными материалами.
Сухие тефлоновые смазки применяются для смазывания пластиковых и резиновых элементов автомобилей, узлов и деталей упаковочного, дерево- и металлообрабатывающего оборудования, деталей оргтехники, пресс-формы термопрессов в полимерном производстве, емкостей для нагрева клея на производствах мебели и т.д.
Смазки, предназначенные для высокоскоростных узлов, не подходят для применения в тяжелонагруженных механизмах. Это связано с составом смазочного материала.
