Фторопласты - Пашнин Ю.А.
Скачать (прямая ссылка):
3* 67
промышленности. Изоляцию проводов, нанесенную из суспензии ПТФХЭ, успешно применяют в насосах, у которых обмотка полностью погружена в воду [114, с. 39].
Пленки из ПТФХЭ используют для производства конденсаторов, транспортерных лент термокопировальных аппаратов, упаковки медикаментов, реактивов, ценных инструментов, деталей электронной аппаратуры и т. п. Стойкость ПТФХЭ к фтор-производным урана позволила применять его в производстве атомной энергии [41, с. 79; 114, с. 69].
Благодаря прозрачности ПТФХЭ рекомендуется для изготовления смотровых стекол, измерителей уровня, химической посуды, деталей медицинского оборудования, пригодных к стерилизации.
В виде суспензий ПТФХЭ широко применяют для нанесения антикоррозионных покрытий на различные емкости, бункеры, конвейеры, смесители, насосы, клапаны и другие изделия. Покрытия из ПТФХЭ обладают высокими защитными свойствами, хорошей адгезией к металлу, абразиво- и износостойкостью. Для антикоррозионной защиты можно применять и стеклоткань, пропитанную ПТФХЭ, а также слоистый пластик, получаемый спрессовыванием пропитанной стеклоткани. Такую стеклоткань можно использовать и в качестве пазовой изоляции электродвигателей [41, с. 284].
Из полимера изготовляют стойкие к агрессивным средам фильтры [41, с. 281], волокна, ткани. Установлена возможность применения ПТФХЭ в качестве материала для создания ракетных топлив, в пиротехнике [59, с. 15].
Возрастающее использование криогенных жидкостей в космосе и химической промышленности открыло новые области применения ПТФХЭ. Этому способствовал комплекс таких свойств полимера, как хорошие низкотемпературные характеристики, низкий коэффициент термического расширения, хорошая сохранность размеров изделия в сочетании с устойчивостью к жидкому кислороду [94, с. 211]. В-некоторых случаях ПТФХЭ используют даже при температуре, близкой к абсолютному нулю [111]. По работоспособности в вакууме полимер превосходит даже такие материалы, как алюминий, фарфор [94, с. 211], что весьма ценно для использования его в условиях космоса.
Низкомолекулярные полимеры ТФХЭ
Кроме высокомолекулярного ПТФХЭ промышленное развитие получили низкомолекулярные полимеры ТФХЭ с молекулярной массой 500—1300. Такие полимеры, представляющие собой масло- и воскообразные продукты, получают радикальной полимеризацией ТФХЭ в растворе хлороформа или четырех-хлористого углерода (являющихся одновременно %и регуляторами длины цепи) при 80—150°С в присутствии больших количеств (1—3%) перекиси бензоила [41, с. 83]. Получаемую в виде
жидкости смесь полимеров после отгонки растворителя разгоняют на фракции и стабилизируют фторидом кобальта. Низкомолекулярные полимеры получают и пиролизом ПТФХЭ.
Фторхлоруглеродные масла устойчивы к температуре до 250 °С, их можно эксплуатировать до 200—230 °С, так как в отличие от минеральных масел они не теряют смазывающей способности при указанных температурах. Эти полимеры устойчивы к агрессивным средам: дымящей азотной кислоте, олеуму, перекиси водорода, хлору, брому, галогеноводородам, пятифто-ристой сурьме и другим веществам. Выдерживают воздействие кислорода до 200°С при 14 МПа (140 кгс/см2) [115]. Применяются для смазки клапанов, кранов, компрессоров, насосов, работающих в агрессивных средах, в частности в контакте с кислородом, для пропитки сальниковых уплотнений, прокладок, в качестве термо- и коррозионностойких жидкостей, диэлектриков. Могут применяться и для пластификации ПТФХЭ.
ПОЛИВИНИЛФТОРИД
(—CHFCH2—)„
Начало опытного производства поливинилфторида (ПВФ) относится к 1959 г. Промышленное производство пленки тед-лар начато в США в 1963 г., а смолы делвар — с 1965 г. Опытная установка по производству ПВФ в Японии вступила в строй в 1970 г. В СССР ПВФ выпускают в опытных масштабах с 1967 г. под названием фторопласт -1.
- Получение *
ПВФ получают суспензионной полимеризацией винилфто-рида (ВФ) при повышенных температуре и давлении под влиянием различных инициирующих и каталитических систем или ионизирующих излучений.
Долгое время основным условием получения ПВФ высокой молекулярной массы с хорошим выходом являлось использование высоких концентраций ВФ, которые достигались полимеризацией при высоких давлениях. Действительно, повышение концентрации малоактивного мономера ВФ подавляет рекомбинацию высокоактивных радикалов ВФ н другие реакции обрыва и переноса цепи, приводящие к получению низкомолекулярных продуктов. Первые патентные сообщения о получении высокомолекулярного ПВФ при высоком давлении 15—100 МПа (150—1000 кгс/см2) и температуре 50—200°С опубликованы в 1947 г. [116].
Результаты исследования свебоднорадикальной полимеризации ВФ при давлении 25—100 МПа (250—1000 кгс/см2) и температуре 60—150°С впервые приведены в работе [117].
* См. также [59; 142; 143, с. 522—540].
69
В качестве инициаторов использованы органические перекиси (перекиси бензоила, ди-грег-бутила и др.) и азосоединения [2,2-азобис (4,4-диметилвалеронитрил), 2,2-азобис (изобутирони-трил) и др.]. Полимеры, полученные в присутствии инициаторов, активных при высоких температурах (выше 125°С), имеют более низкую молекулярную массу и более разветвленные цепи, чем при использовании низкотемпературных инициаторов, например перекиси бензоила. Молекулярная масса и выход полимера уменьшаются с увеличением концентрации инициатора и температуры полимеризации. Повышение давления увеличивает выход и молекулярную массу полимера. Содержание в мономере кислорода в количестве 0,05%, а также присутствие 2% ацетилена ингибирует полимеризацию. В небольших количествах ацетилен резко снижает молекулярную массу полимера, при этом получаются хрупкие продукты. Присутствие 0,0135% кислорода ускоряет полимеризацию.
