|
Фторсодержащие полимеры (фторопласты) — группа пластмасс с уникальными свойствами. Высокая прочность связи атомов фтора и углерода и специфическая структура молекул обуславливают такие сочетание химических и физических свойств фторопластов, которыми не обладают никакие другие материалы. Фторсодержащие полимеры обладают исключительно высокой стойкостью к химическому воздействию, достаточно высокой прочностью, отличными диэлектрическими, антифрикционными и антиадгезионными свойствами, а также способностью сохранять эти свойства в широком диапазоне температур. С целью повышения определенных свойств фторопластов (твердости, стойкости к деформации, износостойкости, снижения коэффициента трения, теплопроводности и др.) разработаны и выпускаются их композиции с наполнителями. Благодаря таким свойствам фторопласты используются в самых разнообразных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, строительстве и быту. Первооткрыватель фторопластов Рой Планкет ещё в тридцатые годы прошлого века утверждал, что возможности их применения ограничиваются только человеческой фантазией. Прочное место изделия из фторопластов заняли в химической промышленности, авиакосмической технике, современных средствах связи, радиоэлектронике, судостроении, производстве особо чистых веществ. Области применения изделий из фторопластов непрерывно расширяются.
Фторопласт-4
Фторопласт-4 — (-CF2CF2-)n— продукт полимеризации тетрафторэтилена. Зарубежные аналоги: TEFLON 7; FLUON G 163, 190; ALGOFLON F; HOSTAFLON TF 1702; POLYFLONM12. 14. Фторопласт-4 (Ф-4) обладает исключительной стойкостью ко всем кислотам, растворителям, нефтепродуктам, щелочам; инертностью, стойкостью к водяному пару, атмосферостойкостью (водопоглощение — ноль), климатическим и бактериальным воздействиям (не стоек к действию расплавленных щелочей металлов и их растворов в аммиаке, элементарного фтора и трехфтористого хлора). Материал обладает достаточно высокой прочностью, отличными диэлектрическими, анти-фрикционными(коэффициент трения по стали — 0,04) и антиадгезионными свойствами. Рабочий интервал длительности эксплуатации для изделий из фторопласта-4 — от минус 269°С до плюс 260°С, температура разложения — свыше 415°С.
Области применения фторопластов
Фторполимеры обладают комплексом уникальных свойств, которые и определяют их области применения: атмосферостойкостью и химической стойкостью, отличными уплотнительными и антифрикционными свойствами, исключительными антиадгезионными свойствами; превосходными электрическими и диэлектрическими свойствами, высокой термостойкостью и абсолютной инертностью к пищевым, био- и особочистым средам. Все изделия из фторполимеров гигиенически сертифицированы. Фторполимеры являются незаменимыми материалами в химической промышленности, в машиностроении, в производстве проводов и кабелей, в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, в производстве особочистых веществ, в авиа- и автомобилестроении, в атомно-энергетической промышленности и в ряде других отраслей техники. Композиционные материалы на основе фторопласта применяют для изготовления:
- подшипников скольжения, манжет, уплотнительных колец;
- прокладок гидравлических систем, механических устройств;
- уплотнений поршневых и плунжерных компрессоров;
- направляющих сборочных конвейеров и загрузочных автоматов, оборудования для переработки пищевых продуктов;
- направляющих тросов автомобилей, промышленных и строительных машин;
- скользящих опор конструкций мостов, автомобильных, железных дорог;
- дисков сцепления для точных механизмов;
- деталей системы управления самолетом, системы нейтрализации газа, системы реверсивного устройства двигателя.
Из фторопластов и композиций на их основе изготавливают детали, химическую аппаратуру, емкости, мембраны и диафрагмы, клапаны и трубопроводы, прокладки и уплотнительные устройства, колонны и подшипники, транспортерные ленты и многое другое. В машиностроении фторопласты и композиции на их основе используются в узлах трения механизмов машин и приборов, в качестве опор и подшипников скольжения, подвижных уплотнителей - поршневых колец, манжет и т.п. Использование фторопластов в узлах трения повышает надежность и долговечность механизмов, обеспечивает стабильную эксплуатацию в условиях агрессивных сред, глубокого вакуума и при криогенных температурах. В электронной радиотехнике - для изоляции проводов, кабелей, разъемов, изготовления печатных плат, пазовой изоляции электрических машин, а также технике СВЧ. В медицинской и фармацевтической промышленности - для изготовления протезов кровеносных сосудов, сердечных клапанов, емкостей для хранения крови и сыворотки, упаковки для лекарств и многого другого. Фторопласты физиологически и биологически безвредны. В пищевой промышленности и бытовой технике фторопласты используются для изготовления облицовки валков для раскатки теста, антиадгезионных и антипригарных покрытий, для изготовления уплотнений молочных насосов и насосов для пищевых жидкостей. Применение изделий из фторопластов всегда эффективно, поскольку их использование повышает надежность, увеличивает срок службы конструкций и механизмов, облегчает ремонт и эксплуатацию, экономит цветные металлы. Из фторопластов получают плёнки, транспортёрные ленты, антифрикционные материалы для подшипников и сальников, работающих без смазки, волокна и ткани, лабораторную посуду, химически стойкие покрытия, металлопласты. Низкомолекулярный политрифторхлорэтилен используют как химически стойкую смазку. Изделия из фторопластов применяют в авиации и ракетной технике, машиностроении, химической и атомной промышленности, в криогенной технике, пищевой промышленности и медицине. Оборудование, оснащенное фторопластами, служит долго и приносит прибыль.
СПРАВКА
Химическая стойкость фторопластов различных марок в агрессивных средах
| Среда |
Концентра-ция, %
|
Темпера-тура, оС
|
Ф-4 |
Ф-4Д
|
Ф-4М
|
Ф-2МЖ
|
Ф-50 |
Кислоты неорганические
|
|
Азотная
|
Любая
|
20-150
|
С |
С
|
С
|
|
|
|
До 10
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
20-40
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
50
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
90 и выше
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
Борная
|
Любая
|
Кипения
|
С
|
С
|
С
|
|
|
| Бромистоводородная |
40-50
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Кремнефтористоводородная
|
До 35
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Мышьяковая
|
|
25
|
С
|
С
|
С
|
|
|
|
Серная
|
Любая
|
20-150
|
С
|
С
|
С
|
|
|
|
До 10
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
20-60
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
70-90
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
Дымящая
|
25
|
|
|
|
С
|
С
|
|
Соляная
|
До 10
|
20
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
10-37
|
20
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
1-37
|
60
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
1-37
|
100
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
Фосфорная
|
До 10
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
20-50
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
85
|
20-130
|
|
|
|
С
|
|
|
80-95
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Фтористоводородная
|
До 50
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
60 и выше
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Хлорная
|
До 60
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Хлорноватая
|
|
25
|
С
|
С
|
С
|
|
|
|
Хлорноватистая
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Хлорсульфоновая
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Хромовая
|
До 10
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
50
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Цианистоводородная
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
Кислоты органические
|
|
Бензойная
|
До 2,2
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Уксусная
|
До 20
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
20-80
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Ледяная
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Уксусный ангидрид
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Хлоруксусная
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Щавелевая
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
| Щелочи концентрированные |
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
Прочие среды
|
|
Аммиак (газ)
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Вода
|
|
До 150
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
|
Водород
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Кислород
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Сероводород влажный
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Сероводород сухой
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Углерода оксид
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Фтор (сухой)
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
|
Хлор влажный
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
Хлор сухой
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
Хлористый водород (сухой)
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
Органические среды
|
|
Ацетон
|
|
20
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
Бензин
|
|
До 60
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
|
Бензол
|
|
20
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
Дихлорэтан
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
С
|
|
Керосин
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
Сероуглерод
|
|
До 25
|
С
|
С
|
С
|
|
|
|
Спирт метиловый
|
|
До 60
|
С
|
С
|
С
|
|
|
|
Спирт этиловый
|
|
До 70
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
Толуол
|
|
Кипения
|
С
|
С
|
С
|
|
|
|
Фенол
|
|
20
|
С
|
С
|
С
|
С
|
С
|
|
Хлороформ
|
|
|
С/С
|
С/С
|
С/С
|
|
|
Условные обозначения: С – стойкие; в числителе приведена стойкость при комнатной температуре, в знаменателе – стойкость при температуре 600С и выше вплоть до максимально возможных рабочих температур для данного материала.
|