Фторопласт Ф4К20, Ф4УВ15, АФГ- 80ВС, фторопласт-4 с его низкими прочностью и теплопроводностью редко используется в чистом виде в антифрикционных изделиях, работающих под нагрузкой.

Для этого создаются наполненные композиции на основе фторопласта-4, содержащие кокс (Ф4К20);

• стекло (Ф4С15);
• углеродное волокно (Ф4УВ15), 
• также дисульфид молибдена, или так называемые металлофторопластовые композиции (Ф4К15М5).
  

  Наполненные композиционные материалы на основе фторопласта-4 обладают

• повышенной твердостью,
• механической прочностью,
• жесткостью,
• износостойкостью,
• электрической проводимостью,

т.е. теми отличительными свойствами, которые у ненаполненного фторопласта-4 значительно ниже.

Материал Ф4К20

(Ф4+20% коксовой муки) По сравнению с фторопластом-4 материал Ф4К20 имеет в 600 раз большую износостойкость и на 30% выше напряжение при 10%-ной деформации сжатия в диапазоне температур от -60 до +250°С.

Материал Ф4К15М5

(Ф4+15% коксовой муки+5% дисульфида молибдена). Имеет повышенную износостойкость (износостойкость Ф4К15М5 в 1000 раз выше износостойкости ненаполненного фторопласта и в 1,6 раза выше, чем у материала Ф4К20) и более низкий коэффициент трения. Среди наполненных марок фторопласта-4 имеет наиболее благоприятные характеристики трения и износа.

Материал Ф4С15

(Ф4+15% стекловолокна) При введение стекловолокна повышается износостойкость материала более чем в 250 раз, в 1,5 раза увеличивается сопротивление ползучести, при этом химические свойства не изменяются и мало изменяются электрические показатели. По сравнению с Ф4К20 материал Ф4С15 более эластичен. Как антифрикционный материал Ф4С15 применяется в тех случаях, когда другие наполненные материалы непригодны из-за химической нестойкости наполнителя. При наличии конденсата наблюдается повышенный износ.

Материал Ф4УВ15

(Ф4+15% углеродного волокна) Углеродное волокно обладает рядом неоспоримых преимуществ перед другими наполнителями: низким коэффициентом трения, высокой прочностью и теплостойкостью, химической инертностью, теплопроводностью и электрической проводимостью.

Материал фторопластовый уплотнительный (ФУМ) и лента ФУМ Используется в качестве химстойкого смазывающегося набивочного материала (в подвижных соединениях типа сальника и прокладочного материала (в неподвижных соединениях), работающего в диапазоне температур от -60 до +250°С и давлении среды до 6,3 МПа для различных агрессивных сред общепромышленного типа (ФУМ), а также для уплотнения соединений трубопроводов из всех материалов, работающих в диапазоне температур от -60 до +200°С и давлении среды до 9,8 МПа (кратковременно до 41,2 МПа).

Фторопласт-4Д

(ГОСТ 14906-77) — тонкодисперсная модификация ПТФЭ с меньшей относительной молекулярной массой. Отличается от фторопласта только формой частиц. Для изготовления уплотнительных элементов применяют фторопласт-4Д марок Т и У.

В качестве уплотнителей используют также различные сополимеры тетрафторэтилена (ТФЭ).

Сополимеры ТФЭ

с гексафторпропиленом (ТФЭ-ГФП). Торговые названия: фторопласт-4М (4МБ) — в СНГ, тефлон (FEP) — в США, иеофлон в Японии. Сополимеры ТФЭ с этиленом (ТФЭ-Э). В СНГ известен как фторопласт-40 (ОСТ 6-05-402-74), в США — тефзел, Японии — афлон-КОП, Германии — хостафлон-ЕТ.Фторопласт-40 выпускается двух видов: Ф-40П для изготовления изделий прессования и литьем под давлением и Ф-40Ш для изготовления деталей экструзией. Сополимеры ТФЭ с перфто (алкилвиниловыми) эфирами [ТФЭ-ПФ(АВ)Эф]. Торговое название сополимера в США — тефлон-PF Сополимер ТФЭ с винилиденфторидом (ТФЭ-ВДФ).

Торговое название в СНГ — фторопласт-42 (ТУ 6-05-1442-71). Для уплотнений применяют фторопласт-42П. Сополимеры ТФЭ с трифторэтиленом (ТФЭ-ТрФЭ). В СНГ известен как фторопласт-4Н (Ф-4Н); ТУ 6-05-373-77. В качестве материала для изготовления уплотнителей применяют политрифторхлорэтилен (ПТФХЭ).

Торговое название: в СНГ — фторопласт-3 (ГОСТ 13744-76), фторопласт-ЗМ (модифицированный, ТУ 6-05-1812-77);

• США — кель-F;
• Японии — дайфлон;
• Германии — гостафлон;
• Франции — волталеф.

В качестве уплотнительного материала применяют также поливинилиденфторид (ПВДФ).

В СНГ этот полимер известен как фторопласт-2 (ТУ 6-05-646-77), фторопласт-2М (модифицированный, ТУ 6-05-1781-76);

• США — кайнар;
• Японии — KF-полимер;
• Германии — видар и пвфепл-20;
• Бельгии — солеф;
• во Франции — форафлон.

  Значение отдельных механических характеристик фторопластов существенно зависит от температуры. Фторопласт-4 имеет высокую морозостойкость: не становится хрупким даже при температуре -269°С. В качестве наполнителей для фторопластовых композиций применяют материалы, выдерживающие температуру спекания фторопласта. Наиболее распространенные наполнители можно разделить на следующие группы:

Порошкообразные:

а) металлические — медь, серебро, свинец, никель, бронза, олово, алюминий;

б) минеральные — кварц, стеклопорошок, ситал, керамика, слюда, каолин и др.;

в) органические — графит, сажа, уголь, кокс.

Волокнистые (армирующие наполнители):

а) нетканые — стекловолокно, асбестовое, графитовое, кварцевое, базальтовое волокно, металлические усы и др;

б) тканые — стеклоткани, графитовые, асбестовые и базальтовые ткани.

Армирующие наполнители каркасного типа — металлическая смятая сетка, смятая фольга. Наполнители можно вводить во фторопласт каждый в отдельности или в различных сочетаниях (комбинированные наполнители) в зависимости от назначения композиций.

При использовании в качестве наполнителей дисульфида молибдена, графита и других антифрикционных материалов уменьшается ( при соблюдении определенных пропорций) коэффициент трения, повышается износостойкость.

Введение коллоидного графита повышает жесткость и уменьшает хладотекучесть материала.

В обозначениях марок композиционных материалов отечественного производства цифры означают: первая — марку фторопласта, следующие — массовую долю наполнителей; буквы — материал наполнителя.

Например, композиционный материал Ф4К15М5 получен на основе фторопласта-4 и содержит 15% коксовой муки и 5% дисульфида молибдена. Композиционные материалы, применяемые для изготовления уплотнителей, получают на основе фторопласта-40 и фторопласта-4.

При использовании в качестве наполнителей стекловолокна, кремнезема, асбестовой ткани, металлической ваты увеличивается жесткость композита, уменьшается относительная деформация при невысоких коэффициентах трения. Введение 30-40% мелкорубленного стекловолокна повышает стабильность размеров при водопоглощении и усадке, теплостойкость, уменьшает коэффициент линейного расширения.

Введение во фторопласты таких наполнителей, как стекловолокно, графит, бронза, коксовая мука, дисульфид молибдена, силициды металлов, позволяет в 200 — 1000 раз уменьшить износ уплотнительного элемента, в несколько раз увеличить теплопроводность, в 5-10 раз увеличить прочность при сжатии и твердость.

Ф4С15 (ТУ 6-05-1412-76): смесь фторопласта с размолотым стекловолокном;применяется для различных антифрикционных деталей, работающих в среде сухих агрессивных газов.

Ф4К15М5 (ТУ 6-05-1412-76): смесь фторопласта-4, кокса и дисульфида молибдена; применяется для работы в среде влажных газов.

Ф4С15М5: смесь фторопласта-4, размолотого стекловолокна и дисульфида молибдена применяется для деталей, работающих в условиях высокого вакуума сухого и влажного воздуха и газов. Композиция Ф4М15: смесь фторопласта и дисульфида молибдена, применяется для деталей, работающих в среде влажных газов и в вакууме.

Ф4С15В5: смесь фторопласта-4, измельченного стекловолокна и нитрида бора; изделия обладают высокой химической стойкостью и износостойкостью, а также высокими механическими свойствами в широком интервале температур.

Ф4КА15В5: смесь фторопласта-4 и нитрида бора, изделия из этой композиции отличаются повышенной стойкостью против ползучести, небольшим коэффициентом линейного расширения, хорошей прирабатываемостью в паре с чугуном и конструкционными сталями в сухих и влажных средах и при наличии сильных агрессивных сред и окислителей.

Ф4Г21М7: смесь фторопласта-4, графита, дисульфида молибдена. Антифрикционные самосмазывающиеся графитофторопластовые материалы 7В-2А, АФГМ, АФГ- 80ВС.