Фторопласт

Фторопласт — полимерный материал, получаемый химическим путём. Фторопласт содержит атомы фтора, благодаря чему имеет высокую химическую стойкость. Плохо растворяется или не растворяется во многих органических растворителях, не растворим в воде и не смачивается ею.

Фторопласты характеризуются широким диапазоном механических свойств, хорошими диэлектрическими свойствами, высокой электрической прочностью, низким коэффициентом трения, низкими значениями износа; стойки к действию различных агрессивных сред при комнатной и повышенной температуре, атмосферо-, коррозионно- и радиационностойки, слабо газопроницаемы, не горючи или самозатухают при возгорании. Очень высокая нагревостойкость (до 300°С). Материал обладает холодной текучестью.

 Получение

В результате полимеризации Фторопласт-4 получается в виде белого порошка, затем прессуется и спекается при температуре 375°С. Можно проводить закалку.

 Примеры фторопластов

• PTFE политетрафторэтиле́н, -[-CF₂-CF₂-]_n-, патент принадлежит DuPont под названием Teflon
• PFA , патент принадлежит DuPont под названием Teflon
• FEP фторированный этилен-пропилен, патент принадлежит DuPont под названием Teflon
• ETFE сополимер ТФЭ с этиленом, -[-CF₂-CF₂-CH₂-CH₂]_n-, коммерческие названия: Tefzel от DuPont, Fluon от Asahi Glass
• PVF, -(CH₂CHF)_n-, коммерческое название Tedlar, DuPont
• ECTFE или PCTFE, Политрифторхлорэтилен, коммерческие названия: Halar от Solvay, Kel-F и др.
• PVDF, -(CH₂CF₂)_n-, коммерческие названия: Kynar (Arkema), Solef (Solvay)
• FFKM, коммерческие названия: Kalrez, DuPont и Tecnoflon, Solvay
• FPM/FKM, коммерческие названия: Viton, DuPont и Tecnoflon, Solvay
• гексафторпропилен (Hexafluoropropylene), CF₃CF=CF₂

Кристаллический сополимер этилена с тетрафторэтиленом (ETFE, Tefzel, Aflon, Hostaflon - за рубежом), обладающий рядом свойств, отличающих его от ПТФЭ: более высокой механической прочностью, твердостью, упругостью, износостойкостью, отсутствием ползучести под нагрузкой, самой высокой из всех фторопластов радиационной стойкостью, способностью перерабатываться в изделия обычными для термопластов методами экструзии, пресс-литья, литья под давлением и т.д.

Изменяя в широких пределах условия полимеризации, можно получать фторопласт с различной молекулярной массой и вязкостью расплава 103 - 108 Па·с. Разработаны и выпускаются промышленностью несколько марок фторопласта-40 (см. таблицы), различающихся свойствами и методами переработки.

Механические свойства фторопласта-40 меньше зависят от температуры, чем фторопласта-4 (ПТФЭ) и фторопласта-4МБ. При определении предела прочности образец фторопласта-40 не разрушается при нагрузке 9.8 кН, при нагрузке 19.6 МПа деформация составляет не более 5%. По механическим свойствам Ф-40 уступает только ПВДФ (фторопласт-2, фторопласт-2М).

По теплостойкости фторопласт-40 находится на одном уровне с фторопластом-4МБ, немногим уступая фторопласту-4. Он выдерживает длительный нагрев (более 1000 ч) при 200°C без изменения свойств. Кратковременно, в особых случаях, допускается температура эксплуатации 250°C.

По химической стойкости ко всем известным агрессивным средам фторопласт-40 почти не уступает ПТФЭ: не растворяется в органических растворителях, стоек к концентрированным кислотам, щелочам, окислителям. Так, при кипячении в 98% азотной кислоте или 40% растворе едкого натра не наблюдается изменение предела прочности при растяжении и относительного удлинения при разрыве, а набухаемость в 98% азотной кислоте не превышает 1.0 - 1.5%

Пленка из фторопласта-40 атмосферостойка и грибостойка. Этот факт в последнее время активно используется при строительстве спортивных крыш и стен сооружений во всем мире, включая олимпийский "Водяной куб" в Пекине.

Радиационная стойкость фторопласта-40 в 100 тысяч раз выше, чем у фторопласта-4 (ПТФЭ). По электрическим свойствам фторопласт-40 несколько уступает ПТФЭ.