По своим техническим характеристикам (прочность, коррозионная стойкость, легкость и др.) они успешно конкурируют, в первую очередь с металлом и стеклом в производстве автомобилей, предметов бытового потребления, электронной/электротехнической промышленности. Одними из относительно распространенных видов пластиков являются термопластичные полиэфиры (фторполимеры). Основные физико-химические свойства фторполимеров Фторопласты - принятое в СССР техническое название фторсодержащих пластических масс. Представляют собой гомополимеры фторпроизводных этилена и сополимеры их, например с другими фторпроизводными олефинами, олефинами, перфторалкилвиниловыми эфирами. Фторопласты относятся к гамме фторсодержащих полимеров, на основе которых разработана широкая группа пластмасс, обладающих рядом весьма полезных свойств. К ним относятся высокие тепло- и термостойкость, негорючесть, химическая и коррозионная стойкость. Из фторсодержащих полимеров наибольшее техническое значение имеет политетрафторэтилен (ПТФЭ), политрифторхлорэтилен (ПТФХЭ) и поливинилиденфторид (ПВДФ). Политетрафторэтилен - получают полимеризацией тетрафторэтилена. Он представляет собой легко комкающийся волокнистый порошок белого цвета. Термические, оптические, механические свойства: материал с достаточно высокими механическими свойствами. ПТФЭ может применяться при температуре от -269 до +260° С и кратковременно при температурах до 400° С. При нагревании выше 327° С происходит плавление кристаллитов, но полимер не переходит в вязко-текучее состояние вплоть до температуры разложения (+415° С). Физико-химические свойства частично фторированных полимеров Свойства | Единица измерения | ПТФЭ | ПТФХЭ | ПВДФ | Плотность | кг/м3 | 2220 | 2160 | 1800 | Разрушающее напряжение,. при: | МГТа | | | | - растяжении | | 16-35 | 35-43 | - | - изгибе | | 10-12 | 55-60 | 35-45 | - сжатии | | 14-18 | 60-80 | - | Относительное удлинение при разрыве | % | До500 | До 200 | 10-300 | Ударная вязкость | кДж/м2 | 100 | 20-160 | 160 | Твердость по Бринеллю | МПа | 30-40 | 100-130 | 130-150 | Теплостойкость по Мартенсу | °С | 110 | 70 | - | Морозосгойкость | °С | -200 | -195 | - | Диэлектрическая проницаемость при 106 ГЦ | | 2,1 | 3,0 | 15 | Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц, х104 | | 2*10—4 | 15*10—3 | 20*10—3 | Удельное объемное электрическое сопротивление | Ом/м | не менее 5*1010 | 1016-1020 | 1016-1020 | Электрическая прочность | МВ/м | 25 | 25-300 | 13-15 |
Химические свойства: по стойкости ПТФЭ превосходит благородные металлы, эмали, спецстали) Самые агрессивные химические вещества (кислоты, щелочи, окислители, растворители) не оказывают на ПТФЭ никакого воздействия даже при высокой температуре. На ПТФЭ оказывают воздействие только расплавы щелочных металлов, растворы их в аммиаке, трехфтористый хлор и элементарный фтор при высоких температурах. ПТФЭ получают в суспензии или в эмульсии. Полимер выпускается в виде порошка различной дисперсности. Он перерабатывается холодным прессованием с последующим спеканием при температуре около 340 °С. Политрифторхлорэтилен является полимером трифторхлорэтилена. Термические, оптические, механические свойства ПТФХЭ: является кристаллическим полимером (степень кристалличности незакаленных образцов может достигать 85-90%). Механические свойства изделий из ПТФХЭ в значительной мере зависят от степени кристалличности полимера. Механические свойства ПТФХЭ зависят также от температуры. При высоких температурах материал размягчается и прочность его снижается. ПТФХЭ имеет пониженные диэлектрические свойства и высокие диэлектрические потери (по сравнению с ПФЭ). Ценным качеством ПТФХЭ по сравнению с ПТФЭ является его практическая нехладотекучесть и более высокие прочностные показатели. Химические свойства ПТФХЭ: по стойкости и рабочему диапазону температур фторопласт-3 несколько уступает политетрафторэтилену, но значительно превосходит большинство известных полимерных материалов. Он стоек к действию серной, азотной и соляной кислот, «царской водки», щелочей и многих других химикатов. ПФХЭ обладает хорошей морозостойкостью. ПТФХЭ не горюч, дугостоек, не смачивается и не набухает в воде. ПТФХЭ получают в суспензии или эмульсии. Выпускается в виде порошка и водных суспензий. Перерабатывается прессованием, экструзией, литьем под давлением. Поливинилинденфторид является полимером винилиденфторида. Термические, оптические, механические свойства: ПВДФ - трудногорючий материал. Диапазон рабочих температур - от -40 до +135 оС. Химические свойства: отличается от других фторопластов самой большой прочностью, твердостью, не хладотекуч под действием нагрузки, обладает повышенной упругостью, стойкостью к абразивному износу и воздействию ультрафиолетовой и ионизирующей радиации. Растворяется в ацетоне и других апротонных растворителях, что требуется при получении лаков (в т.ч. холодной сушки) и комбинированных нитей. ПВДФ легко сваривается и перерабатывается из расплава всеми известными для термопластов способами при сравнительно невысоких температурах (от 180 до 240 оС). ПВДФ получают в суспензии и в массе. Перерабатываются прессованием, экструзией, литьем под давлением. |