PTFE: Polytetrafluorethylen

HTRTP

Hochtemperaturbeständige Thermoplaste

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: PTFE

Bezeichnung: Polytetrafluorethylen


Polytetrafluorethylen (PTFE) ist das am meisten verbreitete und wichtigste Fluorpolymer. Es ist ein linearer, teilkristalliner Thermoplast mit mehreren Übergängen zwischen 0 °C und 340 °C. Aufgrund seiner Abriebfestigkeit und hohen chemischen Beständigkeit wird PTFE häufig in tribologischen Systemen eingesetzt. In vielen Haushalten wird PTFE auch als Beschichtung für Bratpfannen verwendet.

Strukturformel

DMA-Messergebnisse, die den dynamischen Modul und tan delta für ausgehärtete Proben zeigen und die Tg-Bestimmung bei verschiedenen Temperaturen hervorheben.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur120 bis 130 °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur325 bis 335 °C
Schmelz-Enthalpie82 J/g
Zersetzungstemperatur575 bis 590 °C
Elastizitätsmodul400 bis 750 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung100 bis 150 *10-6/K
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,0 J/(g*K)
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit0,23 bis 0,25 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte2,13 bis 2,23 g/cm³
MorphologieTeilkristalliner Thermoplast
Allgemeine EigenschaftenGute thermische und oxidative Stabilität. Hohe Zähigkeit. Sehr gute chemische Beständigkeit. Gute elektrische Isolierung. Niedriger Reibungskoeffizient. Hohe UV-Beständigkeit
VerarbeitungSpezielle Techniken für Extrusion, Pressen/SinternSintern ist ein Herstellungsverfahren zur Bildung eines mechanisch stabilen Körpers aus einem keramischen oder metallischen Pulver.Sintern für Formteile, Folien, Komponenten
AnwendungenChemischer Anlagenbau. Lebensmittel- und Pharmatechnik. Medizintechnik. Antihaftbeschichtung. Dichtungstechnik. Hochfrequenztechnik

NETZSCH Messung

DSC-Diagramm zur Veranschaulichung der thermischen Analyse mit Spitzen bei 22,8 °C und 334,4 °C, das die Wärmeflussmuster und die Änderungen der Wärmekapazität verdeutlicht.
Probenmasse12,80 mg
Heizraten10 K/min
TiegelAl, gelochter Deckel
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Auswertung

Die DSC-Kurve der PTFE-Probe weist zwei sich überlappende Peaks bei etwa 20 °C auf. Die Peaks waren beim zweiten Durchlauf (rot) schärfer als beim ersten Durchlauf (blau) und erreichten Spitzentemperaturen von 23 °C bzw. 32 °C. Beim zweiten Durchlauf wurde ein sehr schwacher Glasübergang bei ca. 130 °C festgestellt. Die Schmelzübergänge erreichten bei beiden Aufheizungen ihren Höchstwert bei 334 °C. Die Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelzenthalpie von 65 J/g bei der zweiten Aufheizung (rot) liegt ca. 11 % unter der Schmelzenthalpie der ersten Aufheizung. Dies deutet auf eine geringere Kristallinität bei der zweiten Aufheizung hin und steht im Einklang mit dem etwas deutlicher ausgeprägten Glasübergangsschritt, der auf einen Anstieg des amorphen Anteils hindeutet.

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