PTFEとEPDMの違いは何ですか？

PTFE (ポリテトラフルオロエチレン) と EPDM (エチレンプロピレンジエンモノマー) は、さまざまな産業用途で広く使用されている 2 つの合成材料です。どちらも独自の特性と利点を備えていますが、化学組成、耐熱性、特定の環境への適合性には大きな違いがあります。

この記事では、PTFE と EPDM の主な違いを詳しく説明し、それぞれの特性、利点、機械業界での一般的な使用例を検討します。

PTFEとは

PTFE (ポリテトラフルオロエチレン) は、優れた耐薬品性、低摩擦係数、高温安定性で知られる合成フッ素ポリマーです。この熱可塑性ポリマーは、直鎖状に配置された炭素原子とフッ素原子で構成されており、強力な炭素-フッ素結合がその独特の特性に寄与しています。

PTFE は疎水性と疎油性があり、水と油の両方をはじきます。誘電率が非常に低いため、電気用途に最適な絶縁体です。PTFE は表面エネルギーが低いため、表面が非粘着性になり、他の材料が付着するのを防ぎます。

PTFE の最も注目すべき特徴の 1 つは、その広い動作温度範囲で、-200°C から +260°C まで特性を維持できることです。PTFE は溶融せず、327°C で相転移を起こします。PTFE は密度が約 2.2 g/cm³ と高く、機械的強度と耐久性に貢献します。

PTFE は、そのユニークな特性の組み合わせにより、さまざまな業界で使用されています。PTFE は、ノンスティック調理器具のコーティング、ベアリング、シール、ガスケット、電気絶縁材に使用されています。また、化学処理装置、医療機器、航空宇宙部品にも PTFE が使用されています。

EPDMとは

EPDM (エチレンプロピレンジエンモノマー) は、耐熱性、耐オゾン性、耐候性に優れた合成ゴムです。このエラストマーは、エチレン、プロピレン、ジエンモノマーから構成され、不飽和側鎖を持つ飽和ポリマー骨格を形成します。

EPDM は PTFE に比べて密度が低く、通常は 0.86 ～ 0.88 g/cm³ の範囲です。この低密度により柔軟性と弾力性が向上し、変形後も元の形状に戻ります。

EPDM の主な特性の 1 つは、オゾン、紫外線、および耐候性に対する優れた耐性です。長期間屋外環境にさらしても、柔軟性と機械的特性が維持されます。また、EPDM は耐熱性にも優れており、連続動作温度範囲は -40°C ～ +150°C です。

EPDM は、希酸、アルカリ、極性溶剤に対して優れた耐薬品性を備えています。ただし、PTFE ほど化学的に不活性ではなく、濃酸、油、非極性溶剤にさらされると劣化する可能性があります。

EPDM は、耐候性、柔軟性、耐久性を兼ね備えているため、さまざまな用途に適しています。自動車のシールやホース、屋根用膜、電気絶縁材、防水システムによく使用されます。また、窓やドアのシール、コンベア ベルト、機械用ゴム製品にも EPDM が使用されています。

PTFEとEPDMの主な違い

密度

PTFE の密度は高く、通常 2.13 ～ 2.19 g/cm³ の範囲ですが、EPDM の密度は約 0.86 g/cm³ と低くなっています。PTFE の密度が高いため、優れた機械的特性と耐摩耗性が得られます。

弾性

EPDM はエラストマーであるため、優れた弾力性があり、永久変形することなく伸縮できます。

一方、PTFE は、弾性が限られた熱可塑性プラスチックです。

耐薬品性

PTFE と EPDM はどちらも優れた耐薬品性を備えていますが、この点では PTFE が EPDM を上回っています。PTFE は化学的にほぼ不活性で、強酸、強塩基、強溶剤など、さまざまな化学物質に対して耐性があります。

EPDM は耐薬品性にも優れていますが、油や燃料などの特定の化学物質にさらされると膨張したり劣化したりする可能性があります。

耐熱性

PTFE は EPDM に比べて耐熱性が高く、-200°C から +260°C までの温度に耐えられるため、高温用途に適しています。

EPDM の温度範囲は通常 -50°C ～ +150°C と低いため、極端な温度環境での使用は制限されます。

機械的強度

PTFE は EPDM に比べて優れた機械的強度を示します。PTFE の引張強度は 20 ～ 35 MPa と高く、EPDM の引張強度は約 10 MPa です。

PTFE は機械的強度が高いため、摩耗、摩擦、変形に対する耐性が高く、耐久性と長寿命が求められる用途に適しています。

アプリケーション

PTFE は、化学処理、自動車、航空宇宙産業におけるシール、ガスケット、ベアリングなど、低摩擦、高温耐性、優れた耐薬品性が求められる用途で一般的に使用されています。

EPDM は、弾力性と耐薬品性に優れているため、屋根膜、自動車シール、電気絶縁体など、シーリングと耐候性が求められる用途によく使用されます。