Chemisches und physikalisches Verhalten
Chemische Beständigkeit
Bedingt durch die starke Fluor-Kohlenstoffbindung und die nahezu vollständige Abschirmung der C-Atome durch Fluor verfügen PTFE und modifiziertes PTFE über eine nahezu universelle Chemikalienbeständigkeit.
  • Weder Lösungsmittel wie Alkohole, Ester, Ketone noch aggressive Säuren (wie rauchende Schwefel oder Salpetersäure, Flusssäure o. a.) verändern die Eigenschaften von PTFE
  • Lediglich beim Einsatz in Kältemitteln (z. B. Frigene) wird eine reversible Gewichtszunahme zwischen 4 und 10 % gemessen
  • Eine chemische Reaktion (Braunfärbung) von PTFE tritt nur mit geschmolzenen oder gelösten Alkalimetallen ein
  • Bei höheren Temperaturen und Drücken reagiert PTFE mit elementarem Fluor- und Chlortrifluorid
  • Monomere wie Styren, Butadien oder Acrylnitril können in geringem Umfang in PTFE oder mod. PTFE eindringen und falls dann Bedingungen gegeben sind, die eine spontane Polymerisation auslösen, kann dies zum Aufquellen des Werkstoffes führen Aus diesen Gründen erübrigen sich bei PTFE umfangreiche Tabellen oder Beständigkeitslisten.
Licht- und Witterungsbeständigkeit
PTFE zeichnet sich durch eine hervorragende Licht- und Witterungsbeständigkeit aus.
PTFE kann deshalb ohne Einschränkung für den Außeneinsatz unter extremen Witterungsbedingungen verwendet werden, ohne dass dadurch nennenswerte Veränderungen der mechanischen oder elektrischen Eigenschaften auftreten.

Energiereiche Strahlung
PTFE zählt nicht zu den strahlungsbeständigen Kunststoffen. PTFE sollte daher nicht in strahlengefährdeten Bereichen eingesetzt werden. Eine hohe Strahlungsdosis kann zur Zersetzung von PTFE führen. Dabei werden durch Bruch der Molekülketten die Polymereigenschaften sukzessive verschlechtert. Letztendlich kann der Abbau bis zur Monomerfreisetzung führen und neben anderen korrosiven und toxischen Verbindungen wird gasförmiges TFE abgespalten.
  • Bei einer aufgenommenen Strahlungsdosis von 102 J/kg beginnen sich die Polymereigenschaften zu ändern
  • Bei einer Strahlungsdosis von 5 x 104 J/kg: Abnahme der Zugfestigkeit um 50 – 90 %. Abnahme der Bruchdehnung um > 90 %
Brennbarkeit
Brandtechnische Prüfungen weisen aus, dass Fluorpolymere von allen Kunststoffen am schwierigsten zu entflammen sind. Nur im Bereich einer Fremdflamme entzünden sich die gasförmigen Zersetzungsprodukte. Nach Entfernen der Zündflamme hört der Brennvorgang sofort auf. Die nach ASTM D 1929 an PTFE-Halbzeugen gemessenen Zündtemperaturen liegen im Bereich von 500 bis 560 °C, der LOI-Index (Sauerstoffindex) beträgt 95%. Nach Underwriters Laboratories (UL) sind die verschiedenen PTFE-Typen
in Brandklasse V-0 gelistet. Der elektrische und mechanische relative Temperaturindex (RTI) liegt für
PTFE allgemein bei 180 °C.

Wird für eine besondere Anwendung ein höherer Wert gefordert, so ist eine spezielle Messung zu dessen Bestimmung erforderlich.

Wasseraufnahme
Die Wasseraufnahme von PTFE ist praktisch gleich null. Auch nach langen Einlagerungen in Wasser kann nach DIN 53472/8.2 keine Wasseraufnahme festgestellt werden.

Physiologische Eigenschaften
Ungefülltes PTFE ist physiologisch inert. Zulassungen nach FDA, EU und BfR liegen vor.
Für die Glasfaser-Compounds sowie einige thermoplastischen Füllstoffe liegen FDA Konformitätserklärungen vor.
Cytotoxizitätsprüfungen wurden erfolgreich durchgeführt. Der Einsatz ist daher sowohl im Medizin als
auch im Lebensmittelbereich zulässig.

Sehr positiv weist sich in diesem Zusammenhang die Beständigkeit gegen Heißdampf aus, so dass
PTFE-Teile im medizinischen Einsatzbereich, in der Pharma- oder Lebensmittelindustrie gut sterilisiert werden können.

Adhäsionsverhalten
Die Adhäsion von reinem PTFE ist sehr gering (antiadhäsiv), was auf die Abschirmung der Kohlenstoffkette
durch die Fluoratome und deren geringe Polarisierbarkeit zurückzuführen ist. Dadurch lässt sich PTFE nur schwer benetzen (Kontaktwinkel mit Wasser 126°).

Auch für PTFE-Compounds gilt im Prinzip diese Eigenschaft in abgeminderter Form. Hochgefüllte Compounds können im Benetzungsverhalten stark von dem des ungefüllten PTFE abweichen. Dies gilt sowohl für Wasser oder andere Lösemittel als auch für Klebstoffe.

Vorteil
  • Bei Auskleidungen bzw. Ummantelungen von Bauteilen keine Haftung der Medien
Nachteil
  • Durch die schlechte Benetzbarkeit ist ein Verkleben von PTFE in diesem Zustand nicht möglich
Verklebbarkeit
Geringe zwischenmolekulare Kräfte und die geringe Polarisierbarkeit der Fluoratome sind die Ursache für
die schlechte Verklebbarkeit von PTFE. Voraussetzung zur Verklebung ist deshalb eine chemische Vorbehandlung der Oberfläche z. B. durch in Ammoniak gelöstem Natrium oder durch Plasmaätzen.

Verschweißbarkeit
PTFE kann aber auch unter bestimmten Voraussetzungen verschweißt werden. Als verbindende Schicht
zwischen den beiden PTFE-Flächen wird hierbei ein Schmelzkleber aus PFA verwendet.

Modifiziertes PTFE kann auch ohne Schweißhilfsmittel verschweißt werden. Für dünne Folien ist hierfür ein Balkenschweißgerät geeignet, mit dem die erforderlichen Temperaturen von ca. 350 °C aufgebracht werden können.

Für dickere Profile muss ein spezielles Schweißverfahren angewandt werden: In der Kontaktzone werden durch einen lokalen Temperaturzyklus, der einer üblichen Sinterkurve angelehnt ist, die beiden Partner miteinander verbunden.

Vorteil
  • PTFE-Oberfläche muss nicht geätzt werden
Nachteil
  • Die Verschweißung erfolgt nur bei sehr hohen Temperaturen von 325 – 335 °C
    (Kristallitschmelzpunkt von PTFE)