Инженерные решения в области
смазочных материалов и клеев-герметиков

Тефлоновые покрытия: особенности и области применения

Политетрафторэтилен (ПТФЭ, тефлон), а также антифрикционные покрытия и смазки на его основе широко используются для обслуживания узлов и механизмов различного оборудования.
Рой Планкетт, изобретатель тефлона

Открытие тефлона было случайным. В 1938 году Рой Планкетт, работавший на тот момент в химическом концерне DuPont. 

Он обнаружил изменение агрегатного состояния газа тетрафторэтилена, закачанного под давлением в баллоны: он превратился в белый порошок. Данное вещество назвали полимерным тетрафторэтиленом (ПТФЭ).

ПТФЭ, или тефлон, обладал нулевой гигроскопичностью, высокими диэлектрическими свойствами, устойчивостью к уксусной, азотной, серной кислоте, спиртам, бензину, фреонам, эфирам, грибку, плесени.


Дальнейшее исследование материала открыли другие его свойства:

  • Негорючесть

  • Неподверженность коррозии

  • Стойкость к УФ-излучению

  • Высокую температуру плавления: +260 °C, у некоторых разновидностей – +327 °C

  • Очень низкий коэффициент трения даже при отрицательных температурах

В 1941 году был зарегистрирован патент на ПТФЭ и началось его производство. В последующие годы вещество использовалось в военной сфере, а также для производства деталей общепромышленного назначения: прокладок, клапанов, подшипников и др.  

В 1949 году тефлон начали применять в пищевой промышленности, а в 1955 году была выпущена первая в мире сковорода с антипригарным покрытием на основе ПТФЭ. Спустя год появилась компания Tefal Corporation, которая по сей день производит кухонную утварь, являющуюся эталоном качества.

Область применения тефлона

Покрытия на основе тефлона пользуются высоким спросом в электротехнической, пищевой химической промышленности, медицине и военной сфере.

На химических производствах ПТФЭ покрываются трубопроводы для перекачки различных агрессивных жидкостей. В тяжелой промышленности, например, станкостроении, его наносят на подшипниковые и другие узлы, работающие под воздействием больших нагрузок.


Листовой фторопласт


Пластины из фторопласта используются в строительстве при возведении мостов, эстакад и путепроводов. Благодаря им пролеты, из которых состоят эти конструкции, откликаются на вибрации, что особенно важно для регионов с повышенной сейсмической активностью. Тефлоновые пластины по этим же причинам используются при строительстве высотных зданий в местах крепления балок.

Химическая инертность, текучесть и гидрофобность позволяют использовать вещество для уплотнения фланцевых и резьбовых трубных соединений. Самый яркий пример – лента ФУМ.

Политетрафторэтилен, благодаря своей термостойкости, нашел применение при производстве аэрокосмической и высокочастотной техники.

В пищевой промышленности тефлоном обрабатывают сальники и внутренние поверхности труб, по которым перекачиваются эмульгаторы, жиры, молоко, растительные масла и другие жидкости.

На текстильных производствах ПТФЭ покрывают ткани. Это придает им дополнительную прочность, грязеооталкивающие свойства, устойчивость к моющим составам. Из таких материалов изготавливают влаго-и ветрооталкивающую одежду, кухонные скатерти и другие изделия.

В медицине тефлон используют в сфере протезирования и имплантирования. Он является составным компонентом для сердечных клапанов, искусственных сосудов и т.д.


Термовалы с тефлоновым покрытием


Самое известное применение ПТФЭ – производство посуды и бытовой техники. Его используют в качестве антипригарного покрытия для сковород, кастрюль, форм для выпечки, утюгов и т.д. Он также наносится на лезвия бритв для облегчения скольжения и увеличения срока их службы.

Смазочные материалы на основе тефлона

Тефлон – это самое скользкое на планете. Его коэффициент трения меньше, чем у тающего льда. Именно поэтому данное вещество активно используется производителями смазочных материалов. ПТФЭ входит в состав многих автомобильных масел, пластичных смазок, паст, полиролей и антифрикционных покрытий – составов, служащих для снижения износа и трения взаимодействующих поверхностей.

Средства с мелкодисперсным фторопластом обеспечивают высокую износостойкость и прочность смазочного слоя.

Частицы тефлона улучшают скольжение металлических и пластиковых поверхностей, а также снижают фрикционный износ и трение. В некоторых случаях ПТФЭ может выполнять роль аварийной смазки и работать в режиме полного масляного голодания.

Химостойкость политетрафторэтилена выше, чем у любого другого синтетического материала или благородного металла. Благодаря этому ПТФЭ-покрытия после отверждения не разрушаются под воздействием растворителей, кислот, масел и других агрессивных сред.

Помимо этого, на отвержденные покрытия не налипает грязь, пыль и другие абразивные частицы. Материалы на основе тефлона также являются отличными разделительными агентами.


Благодаря уникальным свойствам ПТФЭ-покрытия обладают высокой термостабильностью, отличными противоизносными и противозадирными свойствами, практически полной инертностью к агрессивным веществам.

В качестве примера таких материалов можно привести антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY.

MODENGY 1014

АТСП MODENGY изготавливаются на основе полимерного связующего и ПТФЭ. Отверждение составов происходит при нагреве, а диапазон рабочих температур материалов после полимеризации составляет от -70 до +250 °C.

Любое антифрикционное покрытие представляет собой так называемую «сухую» смазку, на которую после застывания не налипает пыль и другие абразивные частицы. Составы на основе тефлона обладают такими же свойствами. Кроме того, они являются прекрасными разделительными агентами.


К числу ПТФЭ-покрытий относятся MODENGY 1010, MODENGY 1011 и MODENGY 1014. Они отличаются составом (в MODENGY 1014, помимо тефлона, входит дисульфид молибдена) и некоторыми эксплуатационными характеристиками, однако имею ряд общих свойств:

  • Высокую адгезию

  • Очень низкий коэффициент трения

  • Устойчивость к воздействию агрессивных химикатов

  • Работоспособность в запыленной среде

  • Водостойкость

  • Высокие противоизносные и антикоррозионные свойств

Выбор покрытий на основе ПТФЭ следует осуществлять исходя из конструкционных особенностей и условий эксплуатации деталей, а также поставленной задачи.