PTFE 化学的不活性性

77°C を超える温度は、ほとんどのエラストマーやプラスチックのコンポーネントにとって好ましくありませんが、PTFE は 260°C もの高温に耐えます。77°C 未満であっても、金属を腐食する酸と有機溶剤が組み合わされる場合は、エラストマーやその他のプラスチックは溶剤の膨潤や軟化に対する耐性に欠けることが多いため、PTFE のライナーやコンポーネントが好まれることがよくあります。

化学的不活性とは、次のことを意味します。PTFEフッ素樹脂は、検出可能な化学反応を起こすことなく、別の物質と継続的に接触することができます。一般に、PTFE フッ素樹脂は化学的に不活性です。それにもかかわらず、この記述が完全に正確であるためには、すべての一般化と同様に、修飾が必要です。ただし、PTFE 樹脂の挙動に関する基本的な事実を念頭に置いておけば、この認定によって混乱が生じることはありません。

さまざまなテストデータの通常の説明概要は、根本的に異なるタイプの「化学的」挙動をひとまとめにしてしまう可能性があるため、誤解を招く可能性があります。説明を明確にするためには、厳密に化学反応と吸収などの物理的作用を区別する必要があります。説明では、ユーザーが特定の用途に影響を与える可能性のある物理的および化学的特性の相互関係を考慮できるようにする必要があります。

たとえば、PTFE 樹脂は王水に浸しても影響を受けません。しかし、この試薬の温度とその圧力が高くなると、樹脂への試薬成分の吸収も増加します。その後の突然の圧力損失などの変動は、樹脂に吸収された蒸気の膨張により物理的な損傷を与える可能性があります。したがって、PTFE の化学的特性について話すときは、「化学的適合性」という用語で表現した厳密な化学反応と、機械的応力および熱的応力を組み合わせた「吸収」などの物理的作用を区別する必要があることは明らかです。

通常の使用温度内では、PTFE 樹脂が侵される化学物質はほとんどなく、適合する化学物質を表にまとめることはできません。これらの反応物質は、知られている中で最も強力な酸化剤および還元剤の 1 つです。ナトリウム元素がフルオロカーボンと密接に接触すると、ポリマー分子からフッ素が除去されます。この反応は、樹脂を接着できるように PTFE の表面をエッチングするために無水溶液中で広く使用されています。他のアルカリ金属（カリウム、リチウムなど）も同様に反応します。

細かく分割された金属粉末（アルミニウムやマグネシウムなど）と粉末状のフッ素樹脂との緊密な混合物は、点火すると激しく反応する可能性がありますが、発火温度は公表されている PTFE 樹脂の推奨最大使用温度をはるかに超えています。非常に強力な酸化剤であるフッ素 (F2) および関連化合物 (三フッ化塩素、CIF3 など) は、細心の注意を払い、潜在的な危険性を認識した場合にのみ PTFE で取り扱うことができます。フッ素は樹脂に吸収され、このように密接に接触すると、混合物は衝撃などの発火源に敏感になります。

場合によっては、推奨使用限界温度 (TFE および PFA では 260°C、FEP では 204°C) またはその付近で、高濃度の化学物質が PTFE に対して反応性を示すことが報告されています。ナトリウムエッチングと同様の攻撃は、80% NaOH または KOH、ボラン (B2H6 など)、塩化アルミニウム、アンモニア (NH3)、特定のアミン (R-NH2) およびイミンなどの金属水素化物 ( R = NH)。また、250℃の加圧下で 70% 硝酸による遅い酸化攻撃が観察されています。このような極端な還元条件または酸化条件に近づくと、特別なテストが必要になります。

したがって、注記した例外を除き、PTFE 樹脂は非常に幅広い化学的および熱的耐用性を示します。しかし、PTFE のコンポーネントの購入者または指定者は、より一般的な化学環境に関するその制限についても知り、理解する必要があります。金属の制限とは異なり、これらは通常、本質的に化学的なものではなく、物理的なものです。温度、圧力、PTFE 内の化学物質の吸収率の影響、およびそれらの相互作用により、通常、PTFE が満足に機能する条件が制限されます。これは他のほとんどすべての建築材料とは異なるため、以下のより詳細な説明を注意深く検討する必要があります。