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フルオロポリマー:耐薬品性プラスチックの最高峰

非常に優れた耐薬品性プラスチックのグループをお探しですか? フルオロポリマーをご覧ください。これらフッ素炭素ベースのプラスチックは複数の強力な炭素-フッ素結合で構成されます。この「C-F」結合は科学的に知られる最強の単結合の一つです。フルオロポリマーに多数存在するC-F結合が、溶剤、酸、塩基に対する並外れた耐性を与えています。

フルオロポリマーは1938年、デュポンのロイ・プランケットがテトラフルオロエチレンガスで実験中に偶然発見しました。 偶然PTFEフルオロポリマー:耐薬品性プラスチックの最高峰(ポリテトラフルオロエチレン)、通称テフロン®を作り出しました。それ以来、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン)、FEP(フッ化エチレンプロピレン)、PFA(パーフルオロアルコキシ)、ECTFE(エチレンクロロトリフルオロエチレン)、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)など多くのフルオロポリマーが開発されてきました。

プラスチック専門家でなくても、気づかぬうちにテフロン®を見たことがあるはずです。 耐熱性、優れた耐薬品性、極めて低い摩擦係数でフライパンのノンスティックコーティングに常用されています。(テフロン®は素晴らしい材料ですが、調理器具でやりすぎないよう助言します。筆者も経験しましたが、テフロン®製ヘラや調理スプーンはガスレンジの直火で放置すると溶けます。でもそれは別の話…)しかしフルオロポリマーの物語は鍋とフライパンにとどまりません。

フルオロプラスチックは20℃/68°F〜212℃/100°Fの温度範囲で、以下の広範な化学薬品に耐性があります:

アルデヒド/ケトン グリコール 過酸化物 塩素化溶剤
アルコール 脂肪酸 塩-金属エッチャント エーテル
酸/無水物 エステル 脂肪族
酸性ヒューム ポリマー溶剤 芳香族炭化水素
芳香族溶剤 ハロゲン塩基 官能基芳香族

フルオロポリマーが耐える具体的化学薬品の一部:

アセトン 臭化水素酸(濃) 炭酸ナトリウム
アセチルサリチル酸 フッ化水素酸 75% 二酸化硫黄 96%
臭素 過酸化水素 90% 硫酸 95%
塩化カルシウム 硝酸 90% トリクロロエチレン
四塩化炭素 塩化メチレン
塩素(湿式) 軽油
塩化鉄 リン酸 95%
ギ酸 塩化リン

他にも多数あります。フルオロポリマーの卓越した耐薬品性は、以下を含む多様なエンジニアリング用途に最適です:

鼻、頭蓋骨、耳、膝、股関節部品の代替骨 ベアリング スクラバーライニング 化学タンク、ポンプ、燃料ライン
人工角膜・心臓弁用生体医療材料 カム 金属用高級塗料
プラスチック実験器具・チューブ バルブシート 薬液ハンドリング
半導体製造装置 配管ライニング スプレーノズル

フルオロポリマーは極めて低い摩擦係数を持ち、自然に非常に滑りやすいです。PFAはヤモリフルオロポリマー:耐薬品性プラスチックの最高峰が張り付けない唯一の材料と言われます。この滑りやすさと非多孔性によりフルオロポリマーは天然の抗菌性を持ち、医療用途に適しています。

さらにフルオロポリマーは疎水性で、水も水含有物質も濡らしません。難燃性グレードUL94 V-0で自己消火性。優れた誘電特性で優良な絶縁体となります。

フルオロポリマーは極限温度での連続使用でも知られます。PFAは260℃/500°Fまで、FEPは200℃/393°Fまで持続可能。ETFEは150℃/302°F。**多くのフルオロポリマーは極低温にも対応。** PTFEは-240℃/-400°F〜260℃/500°F。ECTFEも優れた極低温特性で-76℃/-105°F〜150℃/302°F、PVDFは-30℃/-22°F〜150℃/302°F、PCTFEは-240℃/-400°F〜204℃/400°Fで性能を発揮します。

フルオロポリマーの欠点は強度がそれほど高くないことです。引張強度7800 psi/53.8 MPaでPCTFEが最強クラス、ECTFEも同等のUTS 7800 psi/53.8 MPa。ETFEが7500 psi/51.7 MPaで続きます。PVDFは4000-6000 psi/27.6-41.4 MPa、PFAは4300 psi/24 MPa。PTFEの究極引張強度は2,500-4,000 psi/17.2-27.6 MPa、FEPは3,000 psi/20.7 MPa。しかし極限の耐薬品性、滑りやすさ、低可燃性が要求され引張強度が問題でない場合、フルオロポリマーを必ず検討してください。

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