Фторопласты - Пашнин Ю.А.
Скачать (прямая ссылка):
Сополимер в виде пленки, толщиной 40—1500 мкм, применяют в качестве прокладок, стойких к минеральному маслу и дизельному топливу. Разрушающее напряжение при растяжении пленки 35—50 МПа (350—500 кгс/см2), относительное удлинение при разрыве 400%; ар ориентированной пленки 500— 1300 МПа (50—130 кгс/мм2) [64].
Низкий коэффициент трения позволяет использовать сополимер в качестве антифрикционного материала, но при температуре значительно более низкой, чем для ПТФЭ.
Защитные лакокрасочные покрытия из фторопласта-42Л применяют в качестве внутренних поверхностей арматуры, работающей в условиях особо чистых производств, для защиты металлов от влаги, коррозии, в том числе в тропических условиях, в условиях низких температур, УФ-облучения и др. [60].
Для повышения адгезионной способности сополимера его совмещают с эпоксидными смолами в виде растворов [61].
136
Основные свойства его при этом не ухудшаются. Лаковые составы и термореактивные пленки, полученные из такой фторо-пласто-эпоксидной композиции, могут использоваться для нанесения покрытий при 20—150°С с целью защиты изделий от воздействия воды, агрессивных сред, солнечной радиации и для других назначений [61].
СОПОЛИМЕРЫ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА С ТРИФТОРЭТИЛЕНОМ [(-CF2CF2-)m (-CF2CFH-)p]„
В СССР сополимер тетрафторэтилена с трифторэтиленом (ТФЭ —ТрФЭ) выпускают под названием фторопласт-4Н (Ф-4Н)в опытных условиях с 1959 г. О выпуске сополимера за рубежом сведений нет.
ТФЭ и ТрФЭ можно сополимеризовать всеми методами радикальной сополимеризации, описанными для фторолефинов, с получением сополимеров с различным содержанием сомоно-меров. Сополимеры, содержащие 50% (мол.) и более ТФЭ, нерастворимы в известных растворителях (см. рис. III. 4), имеют высокую температуру плавления (265 °С и выше) (см. рис. III.2), но недостаточно высокую термостойкость. При содержании в сополимере более 65% (мол.) ТрФЭ сополимер растворим в кетонах при комнатной температуре (см. рис. III.4), поэтому он может перерабатываться из растворов при невысокой температуре. Термостойкость сополимера ТФЭ —ТрФЭ определяется главным образом наличием лабильных CHF-групп. Потеря массы тем выше, чем больше в нем содержится таких групп. При прогреве порошка сополимера на воздухе при 200 °С наблюдается структурирование сополимера. Прогрев на воздухе при более высокой температуре (240 и 290°С) вызывает термоокислительную деструкцию сополимера с разрывом связи С—С и получением белых хрупких низкомолекулярных продуктов типа парафинов. Данные по изменению молекулярной массы Мп и характеристической вязкости [г|] после" прогрева порошка сополимера при разных температурах приведены ниже (в сравнении с сополимером ТФЭ —ВДФ):
Температура нагревания, °С....... — 200 240 240 240 290 275 290
Продолжительность нагревания, ч ..... — 100 10 75 75 * 3* 5 3
Среднечисленная моле-
кулярная масса сополимера, 7И,г • 10~3
ТФЭ - ТрФЭ ... 150 300 - 16 220 185 10 20 ТФЭ - ВДФ .... 165 225 235 - - - _ 230
Характеристическая вязкость 3* сополимера
ТФЭ - ТрФЭ, дл/г . . 2,6 5,8 - - 2,7 3,5 0,45 0,7
,* Прогрев сополимера в запаянной ампуле.
гт Молекулярная масса определена осмометрическим методом в растворе ацетона (данные л. н. Веселовской).
°* Характеристическая вязкость исходного образца сополимера ТФЭ—ВДФ 2,6 дл/г.
137
При ограниченном содержании воздуха (запаянная ампула) деструкция не наблюдается даже при 290 °С. В ИК-спектрах деструктированного сополимера обнаружены полосы поглощения, соответствующие карбонильным группам.
Ниже приведены потери массы при нагревании пленок (50 мкм) на основе сополимера ТФЭ —ТрФЭ [62]:
Температура, °С............. 200 250 300 300
Продолжительность нагревания, ч .... 2000 2000 250 500 Потеря массы, %............ 1>3 7 ^5 100
Механическая прочность практически сохраняется постоянной для сополимеров различного состава (см. рис. III.5), но зависит от молекулярной массы, температуры и продолжительности прогрева образцов (табл. III.8).
ТАБЛИЦА III, 8
Влияние продолжительности нагревания при 200 "С на механические свойства сополимера ТФЭ — ТрФЭ разной молекулярной массы
Продолжительность нагревания, ч
Показатели 0 5Э 100 210 300
м„ = 2,5- 105
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа 26,8 (268) 31,3 (313) 28,6 (286) 26,0 (260) 30,1 (301)
(кгс/см2) Относительное удлинение 330 450 420 410 493
при разрыве, % = 105
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа (кгс/см2) Относительное удлинение 11,9 (U9) 560 9,9 (99) 713 9,7 (97) 503 8,4 (84) 85 8,3 83 83
при разрыве, %
Особенно примечательны низкотемпературные свойства пленок, полученных из растворов сополимера. Пленки сохраняют эластичность при —150 °С и не становятся хрупкими в жидком воздухе и водороде [11]. Температура хрупкости пленок сополимера ниже —150 °С. Разрушающее напряжение при растяжении пленки толщиной 40 мкм при —150°С составляет 124 МПа (1240 кгс/см2), а пленки толщиной 120 мкм при —100°С 95 МПа (950 кгс/см2), для этих же пленок и при тех же температурах относительное удлинение при разрыве равно 30 и 265% соответственно*. При температуре жидкого водорода ор
