Фторопласты - Пашнин Ю.А.
Скачать (прямая ссылка):
Механические свойства. Среди фторсодержащих полимеров ПВДФ является самым прочным (см. рис. П.З) и твердым материалом. По механической прочности и твердости ПВДФ сравним с полиамидом и пентапластом. ПВДФ обладает высокой жесткостью, сопротивлением ползучести (крипу), стойкостью к истиранию и прорезанию. Ниже приведены механические свойства ПВДФ при различных температурах [167]:
Температура, °С....... 23 100 140
Разрушающее напряжение при « растяжении
МПа ....... 50-60 30-40 35-40
кгс/см2'......... 500-600 300-400 350—400
Предел текучести при растяжении
МПа ..... 50-60 20-30 15-20
кгс/см2-......... 500-600 200-300 150-200
Относительное удлинение при
разрыве, %........ 200-300 300-400 400-500
Температура тепловой деформации ПВДФ составляет 150 и 98°С при нагрузке 0,46 и 1,86 МПа (4,6 и 18,6 кгс/см2) соответственно. Деформация (ползучесть) ПВДФ под давлением 14 МПа (140 кгс/см2) составляет 1,5%, прорезание под нагрузкой 80 Н (8 кгс) наступает через 24 ч [у ПТФЭ прорезание за то же время происходит под нагрузкой 20 Н (2 кгс)]. Основные свойства ПВДФ приведены в табл. П. 2.
ПВДФ выпускают разной молекулярной массы (в зависимости от метода переработки и назначения) в виде гранул, порошков с различным размером частиц (от 2 до 200 мкм), растворов,
88
суспензий (водных и органозолей). Модифицированный ПВДФ (фторопласт-2М) отличается от ПВДФ меньшей степенью кристалличности (25—35%), мало изменяющейся при отжиге и не зависящей от скорости охлаждения расплава, несколько более низкой температурой плавления (160—165°С), меньшими твердостью 70—90 МПа (7—9 кгс/мм2) и жесткостью. Фторопластам обладает высокими прочностью [40—55 МПа (400— 550 кгс/см2)] и относительным удлинением (300—450%), стойкостью к удару (250—300 кДж/м2 или кгс-см/см2), лучшими технологическими свойствами [168].
Способность ПВДФ к сшиванию под влиянием ионизирующих излучений использована для его модификации [169]. Находят применение композиции из ПВДФ и совмещающихся с ним полифункциональных мономеров, способных под влиянием облучения увеличивать степень сшивания ПВДФ. К ним относятся полиаллиловые эфиры карбоновых и других кислот (например, циануровой кислоты).
Получены формовочные композиции ПВДФ с полиметилмета-крилатом и полиэтилметакрилатом [170], а также слоистые материалы на основе ПВДФ и стеклоткани [170].
Применение
Ряд выдающихся свойств ПВДФ наряду со способностью легко перерабатываться в изделия всеми способами на обычном оборудовании позволяют применять его в разных отраслях техники.
ПВДФ используют как конструкционный и облицовочный материал в виде труб и пленок, слоистых и наполненных материалов, в качестве покрытий, волокон, термоусадочных труб, электроизоляционных материалов, электретов и др. ПВДФ применяют главным образом в химической промышленности, машиностроении, строительстве, приборостроении, медицине и др.
В химическом машиностроении ПВДФ рекомендуется в качестве конструкционного материала для изготовления подшипников, трубопроводов, облицовочного материала для футерования емкостей, насосов, кранов, заслонок, вентилей, фитингов, покрытий для автоклавов и резервуаров, уплотнений, прокладок и т. д. Высокопроизводительные центробежные насосы, в которых все смачиваемые детали выполнены из ПВДФ, а также насосы, оснащенные деталями из стали с облицовкой из ПВДФ или наполненного графитом ПВДФ, обеспечивают повышенную долговечность при перекачивании агрессивных жидкостей, за исключением олеума. Трубопроводы, емкости, опорные детали из ПВДФ применяют для транспортирования брома при 50 °С. Трубы и арматура, облицованные ПВДФ, при эксплуатации в коррозионных средах сохраняют физические
89
свойства от —60 до 150°С. Трубы из ПВДФ используют для отвода радиоактивных отходов [171]. Уплотнптельные прокладки из ПВДФ применяют в ракетных установках, в соединительных муфтах космических кораблей [171] как коррозионностой-кий материал с низкой скоростью диффузии гелия (ниже 10~4 см3/с). Лопастные и турбинные мешалки, а также внутренние и наружные стенки стальных аппаратов, облицованные несколькими слоями ПВДФ и стеклоткани, сплавленных непосредственно с металлическим изделием, используют в химической промышленности. Эти покрытия при эксплуатации не растрескиваются и не отслаиваются.
В электротехнике ПВДФ применяют в качестве изоляционного материала и защитных покрытии электротехнического оборудования, для первичной изоляции и обмотки специальных подвесных кабелей, обмотки электродвигателей. Стойкость изоляции из ПВДФ к прорезанию позволяет использовать ее в проводах для панелей счетно-решающих устройств, для авиационных контрольно-измерительных приборов и других типов электронного оборудования.
Из ПВДФ изготовляют усадочные шланги для защиты и изоляции электронных и электронагревательных систем. Торговое название зарубежных усадочных шлангов из ПВДФ «тер-мофит». Шланги из облученного ПВДФ при нагревании дают усадку на 50% своего диаметра. Пленку ПВДФ используют для защиты высокочувствительных приборов в радиоэлектронных устройствах и для получения электретов.
