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Fluorpolymer-Beschichtung – Beschichtung mit Hochleistungskunststoff

Eigenschaften von Fluorpolymer Beschichtungen

Fluorpolymer Beschichtungen besitzen einzigartige Eigenschaften wie Chemikalienbeständigkeit, Antihaftvermögen und sind sowohl im privaten Gebrauch auf Küchenprodukten (Pfannen), als auch für industrielle Anwendungen (Behälter für Chemieindustrie, Instrumente für die Medizintechnik, Maschinekomponenten in der Kunststoffverarbeitung) praktisch nicht ersetzbar.

Was sind Fluorpolymere?

Fluorpolymere oder auch Fluorkunststoffe sind Polymere mit mehrfachen Kohlenstoff-Fluor-Bindungen.

Es gibt vollfluorierte Typen (PTFE, FEP, PFA), bei denen alle Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt sind und teilfluorierte Fluorpolymere (ECTFE, ETFE).

Die ausgezeichneten Eigenschaften dieser Werkstoffe sind auf die Fluoratome zurückzuführen. Fluor ist sehr reaktiv, elektronennegativ und hat einen kleinen Atomradius vergleichbar mit einem Wasserstoffatom. Dies führt zu einer sehr starken Bindung zum Kohlenstoff in der Polymerkette und letztendlich zu den herausragenden Eigenschaften wie chemische Beständigkeit, Antihafteigenschaft.

Die vielseitigen Eigenschaften werden in verschiedenen Branchen eingesetzt.

Verarbeitung von Fluorpolymer Beschichtungen

Sehr häufig eingesetzt werden Nasslacksysteme mit einem polymeren Bindemittel, Additiven und PTFE-Partikeln, die bei hoher Temperatur gesintert werden. Eine reine PTFE Beschichtung lässt sich nicht herstellen, da sich PTFE unter Normalbedingungen nicht thermoplastisch verarbeiten lässt.

PTFE Beschichtungen (Teflon™) werden sowohl als Antihaftbeschichtungen , als Chemikalienschutz als auch als Gleitbeschichtungen  genutzt.
PTFE Beschichtungen auf der Basis von Polytetrafluorethylen zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit bis zu 260° aus.

Andere Beschichtungswerkstoffe wie PFA, FEP, ECTFE lassen sich thermoplastisch verarbeiten und ermöglichen dichtverschmolzene Beschichtungen von ca. 20µm bis zu einigen millimeterdicken Beschichtungen zur Anwendung u.a. als Korrosionsschutz und als reinigungsfreundliche, antiadhäsive Schicht für die Lebensmittelverarbeitung.

Weitere Einsatzgebiete von Fluorpolymer- Beschichtungen

Für Antihaftbeschichtungen mit erhöhtem Verschleissschutz eigenen sich Excalibur® Beschichtungen. Im Vergleich zu herkömmlichen Antihaftbeschichtungen auf Fluorpolymer Basis sind Excalibur® Beschichtungen deutlich abriebbeständiger durch Verstärkung mit einer harten, hochlegierten Edelstahlschicht.

FEP (Fluorethylenpropylen) und PFA (Perfluoralkoxy-Polymer) als vollfluorierte und thermoplastisch verarbeitbare Fluorpolymere werden als dichte Beschichtungen für Korrosions- und Chemiekalienschutz angewendet.

In der nachfolgenden Tabelle sind die wichtigsten Materialeigenschaften aufgeführt.

gering → ausgezeichnet (0 → 5)

Beschichtung Einsatztemperatur (max.) ca. Schichtdicke Antihafteigenschaft Beständigkeit gegen Verschleiss & Abrieb Chemische Beständigkeit (1) Beständigkeit gegen Lösungsmittel Diffusionsbeständigkeit (2)
PTFE 260 0C 15-60µm 4 3 3 4 1
FEP 210 0C 20-150µm 5 1 4 4 3
PFA 280 0C 50-500µm 4 1 - 2 5 5 5
ECTFE 150 0C 200-1000µm 3 2 5 5 4
ETFE 100 0C 200-1000µm 3 2 5 5 5
PA11 150 0C 100-800µm 2 -3 3 3 4 3
PUR 120 0C 100-5000µm 0 5 3 2 2
PE 60 0C 200-800µm 2 2 3 3 3

1 Chem. Beständigkeit abhängig von Schichtdicke; bei Dünnschichtsystem PTFE bestimmt Matrixpolymer die Beständigkeit

2 Diffusionsbeständigkeit abhängig von Schichtdicke und Schichtaufbau; Verbesserung durch spezielle Zwischenschicht als Diffusionsbarriere z.B. bei PFA


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