Dyneon TFM PTFE Lieferprogramm - Baum Kunststoffe GmbH

BAUM KUNSTSTOFFE GMBH
Dyneon TM TFM TM PTFE
Lieferprogramm
in Zusammenarbeit mit:
Dyneon GmbH

Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort
2. PTFE
2
2.1. Allgemeine Definition
2.2. Geschichte
2.3. Eigenschaften
3. Dyneon TM TFM TM PTFE
3.1. Definition
3.2. Vergleiche mit herkömmlichem PTFE
4. Dyneon
5. Fazit

Dyneon TM TFM TM PTFE Lieferprogramm
1. Vorwort
Seit längerer Zeit haben wir, die BAUM KUNSTSTOFFE GMBH, einen zuverlässigen
Rohstofflieferanten für Dyneon TM TFM TM PTFE Granulat in der Firma Dyneon aus Burgkirchen,
Deutschland, zur Herstellung unserer Liner, gefunden.
Durch die „2. Generation“ des PTFEs, können wir Ihnen noch mehr Vorteile im Bereich
Rohrleitungssysteme mit Korrosionsschutz aus PTFE bieten.
Zusätzlich zu den allgemeinen Eigenschaften von PTFE, weist Dyneon TM TFM TM PTFE folgende
Eigenschaftsverbesserungen auf:
• Dichteres, porenärmeres Polymergefüge
• Geringere Permeation
• Glattere Oberflächen
• Reduzierter Kaltfluss
Als Folge hieraus ergibt sich eine einfachere Reinigung unserer Rohrsysteme, mehr Schutz vor
Permeation für Ihre Anlage und verlängerte Laufzeiten.
Mit dieser Ausarbeitung über Dyneon TM TFM TM PTFE möchten wir Ihnen die Vorteile unseres
Produktes näher bringen.
3

2. PTFE
4
2.1. Allgemeine Definition
PTFE besteht aus linearen, extrem langen Kohlenstoffketten, welche ausschließlich von
Fluoratomen umgeben sind. Die Fluoratome schirmen die Kohlenstoffatome sterisch (=räumlich)
ab und schützen das Molekül vor chemischen Angriffen. Die hohe Bindungsenergie der
Kohlenstoff-Fluor-Verbindung trägt dazu bei, daß der abschirmende Effekt selbst unter
extremen Einsatzbedingungen erhalten bleibt. Auch die anfälligeren Endgruppen der sehr
langen Polymerketten schränkt dies nur unwesentlich ein. Aufgrund des sehr hohen
Molekulargewichtes von etwa 100 Mio. g/mol sind Endgruppen äußerst selten: Ein chemischer
Angriff an diesen Stellen ist praktisch vernachlässigbar.
2.2. Geschichte des PTFE
= Kohlenstoffatom
= Fluoratom
Die Geschichte von Polytetrafluorethylen begann mehr oder weniger durch einen Zufall
während Forschungen mit fluorierten Kältemitteln. Beim Versuch, ein sicheres, geruchloses,
ungiftiges und unbrennbares Kältemittel aus Tetrafluorethylen zu synthetisieren (=Verbindung
verschiedener Elemente zu einer neuen Einheit), entstand jedoch ein weißes, wachsartiges
Pulver. Dr. Roy Plunkett erfand somit aus Zufall 1938 das PTFE.
1943 fand PTFE das erste mal technische Verwendung als Korrosionsschutz beim
Kernwaffenbau für das Manhattan-Projekt.
Bis heute wird PTFE in vielen verschiedenen Branchen und in vielen verschiedenen Formen
verwendet.

2.3. Eigenschaften des PTFE
Die grundlegenden Eigenschaften von PTFE leiten sich von der speziellen linearen helixförmigen
Molekularstruktur der Fluor- und Kohlenstoffatome ab.
Beide Verbindungen – Kohlenstoff-Kohlenstoff sowie Kohlenstoff-Fluor weisen eine extrem
starke Bindung auf. Darüber hinaus ist das Kohlenstoffgerüst hermetisch durch Fluoratome
abgeschirmt, was einen chemischen Angriff sehr erschwert und das PTFE folglich
chemikalienresistent und stabil macht.
Weitere Eigenschaften, die im Wesentlichen auf der Linearität, der Unpolarität, der hohen
Bindungsenergie bzw. dem Mantel aus Fluoratomen beruhen, sind die exzellenten
dielektrischen Eigenschaften, die geringe Oberflächenspannung, der äußerst niedrige
Reibungsfaktor oder auch die hervorragende Temperatur- und Flammbeständigkeit.
Im Folgenden seien die Basis-Eigenschaften der PTFEs zusammengefasst, aufgrund derer sich
dieser Werkstoff seit vielen Jahren erfolgreich für den Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen
bei kritischen und extremen Umgebungsbedingungen empfiehlt:
• Hohes Molekulargewicht und hoher Schmelzpunkt
• Sehr großer Temperatureinsatzbereich von -250 bis +260 °C
• Nahezu universelle Chemikalienbeständigkeit sowie chemische Unlöslichkeit
• Antiadhäsive Oberfläche und extrem niedriger Reibungskoeffizient
• Exzellente (di)elektrische Eigenschaften
• Keine Wasseraufnahme
• Hohe UV- und Witterungsbeständigkeit (keine Versprödung oder Alterung)
• Sehr hohe Reinheit, frei von Additiven
• Hohe Flammbeständigkeit
• Physiologische Unbedenklichkeit
• Form- und Spannungsrißbeständigkeit
• Sehr gute Antihafteigenschaften
5

3. Dyneon TM TFM TM PTFE
6
3.1. Definition
Im Dyneon TM TFM TM PTFE ist in die linerare Kette des Polymers zusätzlich der Modifier
Perfluorpropylvinylether (PPVE) eingebaut. Dabei handelt es sich um den gleichen chemischen
Modifier wie beim Fluorthermoplasten PFA, das als Schmelze verarbeitet wird.
Im Gegensatz zu PFA ist der Modifier-Anteil jedoch gering. Er liegt unter 1%. Deshalb wird
Dyneon TM TFM TM PTFE nach ISO 12086 als Homopolymer PTFE eingestuft. Dennoch ist es
gelungen, einen Teil des Eigenschaftsprofils des Thermoplastes PFA einzuarbeiten, ohne die
tyipischen Eigenschaften des klassischen PTFEs zu verlieren.
3.2. Vergleich mit herkömmlichem PTFE
= Kohlenstoffatom
= Fluoratom
= Sauerstoff
Dyneon TM TFM TM PTFE verfügt über dieselbe hervorragende chemische und thermische
Beständigkeit wie das klassische PTFE. Alle Vorteile des PTFE sind beim Dyneon TM TFM TM PTFE
erhalten. Durch die geringere Schmelzviskosität verschmelzen die TFM-Partikel beim Sintern
wesentlich besser. Es entsteht ein dichteres Polymergefüge mit niedriger Permeation.
Wichtigste Eigenschaften:
• Bessere Schweißbarkeit – für Behälter/Kolonnen maßgeblicher Vorteil in der Produktion,
damit wir die Sicherheit für unser Produkt gewährleisten können
• Substantiell geringere Deformation unter Last
• Dichteres, porenarmes Polymergefüge
• Geringere Permeabilität
• Glattere Oberflächen

Permeation
Unter Permeation (v. lat.: permeare – durchdringen, durchlaufen, durchwandern) versteht man
den Vorgang, bei dem ein Stoff einen Festkörper durchdringt oder durchwandert.
Der Permeationskoeffizient(P) wird aus dem Diffusions-(D) und Löslichkeitskoeffizienten(S)
ermittelt.
P = D * S
Löslichkeit bezeichnet die Eigenschaft eines Stoffes, sich unter homogener Verteilung mit
anderen Stoffen zu vermischen. Bei der Lösung von Gasen in Flüssigkeiten bezeichnet der
Begriff Löslichkeit einen Koeffizienten, der die im Diffusionsgleichgewicht mit dem Gasraum in
der Flüssigkeit gelöste Gasmenge bezogen auf den Druck des Gases angibt.
Diffusion (v. lat.: diffundere - ausgießen, verstreuen, ausbreiten) ist ein physikalischer Prozess,
der zu einer gleichmäßigen Verteilung von Teilchen und somit zur vollständigen Durchmischung
zweier Stoffe führt. [1]
Beeinflusst wird die Permeation durch:
• Dichte, Porengehalt
• Kristallinität
• Füllstoffe
• Temperatur
• Dicke
• Anlaufvorgänge
Permeation von HCI-Gas
Foliendicke 1mm
[1] Def.: Römpps chemisches Wörterbuch. Franckhsche Verlagsbuchhandlung 1969 und Arnold Arni: Verständliche Chemie. S. 224, Wileg-VCH
1998. ISBN 3-527-29542-9.
7

Permeation*
Reduzierte Permeation
*) nach DIN 53380
Foliendicke 1mm
8
SO2
gemessen
bei 23°C
cm 2
m 2 x d x bar
Dickenabhängigkeit der Permeation (HCI-Gas)
HCI
gemessen
bei 54°C
CI2
gemessen
bei 54°C
Die Permeation von Chemikalien durch eine 1 mm
starke Prüffolie aus Dyneon TM TFM TM PTFE ist
wesentlich geringer als bei einer Folie aus klassischem
PTFE

Nicht modifiziertes PTFE; die
ursprünglichen Korngrenzen sind
nach dem Sinterprozeß noch
deutlich sichtbar.
Deformation unter Last (Kaltfluß)
Deformation unter Last
Ungefüllt Compound
(25% Glasfaser)
Das dichtere Polymergefüge von
Dyneon TM TFM TM wird bereits
unter dem Mikroskop sichtbar.
Compound
(25% Kohle)
Meßbedingungen
Belastung: 15N/mm 2
Dauer: 100 Std.
Temperatur: 23°C
Bleibende Deformation nach
100Std. Belastung nach 24Std.
Entlastung
Dehnverhalten unter statischer Zugbelastung bei Raumtemperatur und 100°C
Zugdehnung bei 23° Zugdehnung bei 100°
Meßbedingungen
Zugbelastung: 5 MPa
Dauer: 100 Std.
Bleibende Dehnung
Modifiziertes Dyneon TM TFM TM
PTFE die ursprünglichen
Korngrenzen sind nicht mehr
erkennbar, weil die PTFE-Partikel
besser miteinander verschmelzen.
9

Zugkraft
Bemerkenswert ist der drastische Unterschied des Dehnverhaltens bei Raumtemperatur und
erhöhter Temperatur. Während sich die Dehnungswerte bei Raumtemperatur um den Faktor 2
unterscheiden, steigt dieser Faktor auf etwa 10 bei 100°C. Das heißt, Dyneon TM TFM TM PTFE
zeichnet sich besonders bei höheren Temperaturen durch ein vergleichsweise geringeres
Dehnverhalten aus. Eine Eigenschaft, die für Bauteile von großer Bedeutung ist, die unter
Vorspannung montiert werden, wie unsere ausgekleideten Flanschrohre.
Zug-Dehnungs-Diagramme von geschweißten Proben und Originalmaterial
10
Originalprobe
geschweißte Probe
Bezogen auf Reißfestigkeit und Reißdehnung erreichen die Schweißnähte bei Kurzzeitbelastung
eine Festigkeit von etwa 80% bis 85% des Originalmaterials. Bei Dyneon TM TFM TM PTFE sind bis
zum Erreichen der Streckgrenze und darüber hinaus die Kurvenläufe von originalen und
geschweißten Proben identisch. Schweißnähte aus klassischem PTFE versagen schon bei
geringer Dehnung.
Dehnung
Das ausgezeichnete
Schweißverhalten von
Dyneon TM TFM TM PTFE
wird anhand von Zug-
Dehnungs-Diagrammen
demonstriert

4. Dyneon
Dyneon ist einer der führenden Hersteller, Entwickler und Vermarkter von Fluorelastomeren,
Polytetrafluorethylen (PTFE), Fluorthermoplasten und Kunststoffverarbeitungshilfsmitteln, die
unter den Marken Dyneon TM und Dynamar TM vertrieben werden. Fluorpolymere werden in
vielen Industriebereichen eingesetzt, wie beispielsweise in der Chemischen Industrie, im
Automobil- und Flugzeugbau oder in der Elektro- und Elektronikindustrie. Um den wachsenden
Anforderungen in der Chemischen Industrie zu entsprechen, steht bei Dyneon die Entwicklung
von Produktlösungen für den Einsatz von modifiziertem PTFE (Dyneon TM TFM TM PTFE), PFA,
Fluorelastomeren und Perfluorelastomeren im Mittelpunkt.
11

5. Fazit
Derzeit verwenden wir Dyneon TM TFM TM PTFE standardmäßig bei unseren Kompensatoren bis
einschließlich Nennweite DN150 und Schweißbauteilen für Behälter und Kolonnen ab
Nennweite >DN400.
Wir können jedoch auch Liner und somit unsere gesamtes Produktprogramm in
Dyneon TM TFM TM PTFE liefern!!
Durch die oben aufgeführten Vorteile des Dyneon TM TFM TM PTFE können wir Ihren spezifischen
Anforderungen weiter mit hoher Qualität entsprechen und noch mehr Vorteile für Sie
gewinnen.
Sprechen Sie uns doch beim nächsten Kontakt auf unser Dyneon TM TFM TM PTFE Lieferprogramm
an, wir helfen Ihnen gerne.
Nochmals alle Vorteile auf einen Blick:
Quellen:
Dyneon TM TFM TM PTFE, die zweite PTFE-Generation, Dyneon a 3M Company
Technisches Merkblatt 02 - Einführung in die Verarbeitung von PTFE-Kunststoffen, Fluorpolymergroup, PRO-K
Industrieverband Halbzeuge und Konsumprodukte aus Kunststoff e.V.
12
• Bessere Schweißbarkeit
• Substantiell geringere Deformation
unter Last
• Dichteres, porenarmes Polymergefüge
• Geringere Permeabilität
• Glattere Oberflächen
• Geringerer Kaltfluss