Materialien für Laborgeräte müssen Chemikalien, Temperaturschwankungen und wiederholter Nutzung standhalten. Besonders bei aggressiven Chemikalien kann die richtige Materialwahl die Zuverlässigkeit und Lebensdauer eines Laborgeräts entscheidend beeinflussen. PTFE (Polytetrafluorethylen) gehört deshalb zu den am häufigsten eingesetzten Hochleistungspolymeren im Labor.
Was ist PTFE?
PTFE ist ein synthetisches Fluorpolymer aus Kohlenstoff und Fluor. Die starken Kohlenstoff-Fluor-Bindungen verleihen dem Material eine außergewöhnlich hohe Stabilität gegenüber zahlreichen Chemikalien.
Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören:
- Sehr hohe chemische Beständigkeit
- Breiter Einsatztemperaturbereich
- Sehr niedriger Reibungskoeffizient
- Antihaft-Eigenschaften
- Sehr geringe Wasseraufnahme
- Gute elektrische Isolationseigenschaften
Hervorragende chemische Beständigkeit
PTFE weist gegenüber zahlreichen Säuren, Basen und Lösungsmitteln eine ausgezeichnete Beständigkeit auf.
Daher wird es häufig für Ventile, Schläuche, Dichtungen, Verbindungen und Hähne eingesetzt.
Die chemische Verträglichkeit sollte dennoch immer unter Berücksichtigung von Chemikalie, Konzentration, Temperatur und Kontaktdauer beurteilt werden.
Breiter Temperaturbereich
PTFE behält seine nützlichen Eigenschaften über einen großen Temperaturbereich bei und eignet sich dadurch für zahlreiche anspruchsvolle Laboranwendungen.
Die tatsächlichen Einsatzgrenzen hängen jedoch auch von der Konstruktion und den übrigen Komponenten des Produkts ab. Die Herstellerangaben sind daher stets zu beachten.
Niedrige Reibung
PTFE besitzt einen sehr niedrigen Reibungskoeffizienten.
Diese Eigenschaft ist insbesondere bei beweglichen Komponenten wie Bürettenhähnen, Scheidetrichterhähnen und Laborventilen von Vorteil und ermöglicht eine gleichmäßige und kontrollierte Bedienung.
Antihaft-Oberfläche
Viele Substanzen haften nur schwer an PTFE-Oberflächen. Dadurch können Ablagerungen reduziert und die Reinigung bei bestimmten Anwendungen erleichtert werden.
PTFE findet man deshalb häufig bei Magnetrührstäbchen, Spateln, Beschichtungen und Komponenten für den Flüssigkeitstransfer.
Sehr geringe Wasseraufnahme
PTFE nimmt nur sehr geringe Mengen Wasser auf. Dadurch kann das Material seine Eigenschaften auch bei Kontakt mit Feuchtigkeit und Flüssigkeiten gut beibehalten.
Typische Anwendungen im Labor
PTFE wird unter anderem für Hähne, Dichtungen, O-Ringe und Dichtungskomponenten, Schläuche, Verbindungsstücke, Magnetrührstäbchen, Spatel, Filterkomponenten und Beschichtungen eingesetzt.
Besonders verbreitet ist die Kombination von Borosilikatglas und PTFE-Komponenten.
Ist PTFE für jede Anwendung geeignet?
Nicht unbedingt. Mechanische Belastung, Druck, Temperatur, chemische Umgebung, Reinheitsanforderungen und Produktkonstruktion müssen berücksichtigt werden.
Je nach Anwendung können beispielsweise PP, PE, HDPE, PFA oder FEP besser geeignet sein.
Fazit
Die weite Verbreitung von PTFE in Laborgeräten basiert auf der Kombination aus hoher chemischer Beständigkeit, Temperaturbeständigkeit, niedriger Reibung und geringen Hafteigenschaften.
Richtig ausgewählte PTFE-Komponenten unterstützen zuverlässige und langlebige Laborgeräte.