מהם היתרונות והחסרונות של פוליטרפלואורואתילן (PTFE) כחומר בעל מוניטין של "מלך הפלסטיק"?
היתרונות של PTFE
עמידות בטמפרטורה גבוהה - טמפרטורת העבודה יכולה להגיע ל-250 מעלות.
עמידות בטמפרטורה נמוכה - בעלת קשיחות מכנית טובה; גם אם הטמפרטורה יורדת ל--196 מעלות, היא יכולה לשמור על התארכות של 5 אחוזים.
עמידות בפני קורוזיה של צינורות PTFE - אינרטי לרוב הכימיקלים והממיסים, עמיד בפני חומצות ואלקליות חזקות, מים וממיסים אורגניים שונים.
עמיד בפני מזג אוויר - בעל חיי ההזדקנות הטובים ביותר מבין הפלסטיק.
שימון גבוה - מקדם החיכוך הנמוך ביותר בין חומרים מוצקים.
לא דביק - הוא מתח הפנים הקטן ביותר בחומרים מוצקים, אינו נדבק לשום חומר.
לא רעיל - הוא אינרטי מבחינה פיזיולוגית ואין לו תגובות שליליות כאשר הוא מושתל בגוף ככלי דם מלאכותי ואיבר במשך זמן רב.
בידוד חשמלי - יכול לעמוד במתח גבוה של 150 וולט.
המסה המולקולרית היחסית של פולי-טטראפלואוראתילן גדולה יחסית, נעה בין מאות אלפים ליותר מ-10 מיליון, ובדרך כלל למיליונים (מידת הפילמור היא בסדר גודל של 10^4, בעוד שפוליאתילן היא רק בסדר גודל של 10^3) . בדרך כלל, מידת הגבישיות היא 90-95 אחוזים וטמפרטורת ההיתוך היא 327-342 מעלות. יחידות ה-CF2 במולקולת PTFE מסודרות בצורת זיגזג. מכיוון שהרדיוס של אטומי הפלואור מעט גדול יותר מזה של פחמן, יחידות ה-CF2 הסמוכות אינן יכולות לעקוב לחלוטין אחר הכיוון הטרנס-צולב, אלא יוצרות שרשרת מפותלת, ואטומי הפלואור כמעט מכסים את פני כל שרשרת הפולימר. מבנה מולקולרי זה מסביר את התכונות השונות של PTFE. כאשר הטמפרטורה נמוכה מ-19 מעלות, נוצר סליל של 13/6; ב-19 מעלות, מתרחש מעבר פאזה, והמולקולות מתפרקות מעט ליצירת סליל של 15/7.
החסרונות של PTFE
1. ל-PTFE יש "זרימה קרה". כלומר, דפורמציה פלסטית (זחילה) של מוצרים חומריים תחת עומס מתמשך ארוך טווח, מה שמביא הגבלות מסוימות ליישומה. לדוגמה, כאשר נעשה שימוש ב-PTFE כאטם, הברגים מהודקים היטב לאיטום הדוק, כך שבעת חריגה מלחץ לחיצה מסוים, האטם יפיק "זרימה קרה" (זחילה) ויישטח. על חסרונות אלו ניתן להתגבר על ידי הוספת חומרי מילוי מתאימים ושיפור מבנה החלקים.
2. ל-PTFE תכונות נון-סטיק יוצאות מן הכלל, מה שמגביל את היישום התעשייתי שלו. זהו חומר אנטי-דביק מצוין, המקשה מאוד על הדבקה על פני השטח של חפצים אחרים.
3. מקדם ההתפשטות הליניארי של PTFE הוא פי 10 עד 20 מזה של פלדה, שהיא גדולה יותר מרוב הפלסטיק, ומקדם ההתפשטות הליניארי שלה משתנה באופן לא סדיר עם שינוי הטמפרטורה. בעת יישום PTFE, אם לא שמים לב מספיק להיבט זה של ביצועים, קל לגרום להפסדים.