ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ ФТОРОПЛАСТОВЫХ ПЛЕНОК 1.1. Свойства и применение фторопластовых пленок Фторопластовые пленки – пленки, изготовленные из фтороплата. Фторопластовые пленки имеют такие уникальные свойства фторопластов как: - Селективная газопроницаемость;
- Улучшенные барьерные свойства;
- Получение ориентированных пьезопленок, в том числе повышенной толщины;
- Регулируемую прозрачность в видимом и/или уф диапазоне;
- Превосходную стойкость к погодным факторам на протяжении десятков лет;
- Возможность получения комбинированных материалов;
- Работоспособность при криогенных температурах;
Прежде всего, необходимо выделить два способа получения фторопластовых пленок, которые во многом определяют параметры и области применения такой пленки. Первый способ – традиционная экструзия пленки. Экструзия фторопластовых пленок возможна как плоскощелевым, так и раздувным методом. Но экструзия фторопластов является несоизмеримо более сложным процессом, нежели экструзия других полимеров. Из-за высокой агрессивности расплавов фторполимеров при температурах переработки, достигающих 380 °С, все части экструзионной установки, соприкасающиеся с расплавом, изготавливаются из специальных, коррозионностойких, жаропрочных марок сталей. Повышенная вязкость расплавов требует длинную зону сжатия и постоянного контроля давления расплава в формующей головке. Поэтому, количество экструзионных производств фторопластовых пленок в мире ограничено 20-30 компаниями. Второй способ – строжка. Сначала фторопластовый порошок прессуется в заготовку (таблетку). Затем с этой заготовки снимается верхний слой (стружка), который затем с помощью вальцов раскатывается до необходимой толщины и ширины. Данный процесс упрощенно можно назвать каландрированием. Однако применительно к фторопластовым пленкам больше подходит понятие «строжка». Применение фторопластовых пленок Экструзионные фоторопластовые пленки могут иметь ширину полотна до 1500 мм. Пленка, изготовленная методом строжки, как правило, имеет ширину до 300 мм. Поэтому, чаще для ее обозначения используется термин «лента». Номенклатура и назначение экструзионных фторопластовых пленок Комплекс свойств каждого вида пленки и цена предопределяют преимущественное использование в том или ином назначении. Для характеристики областей применения экструзионных фторопластовых пленок, приведем номенклатуру единственного российского производителя таких пленок – компании «Пластполимер». Пленки Ф-2М используются в радиотехнике и электронике для изготовления печатных плат, конденсаторной пленки, обмоточных кабелей, для пьезо- и пироэлементов (Ф-2МЭ) в сенсорных переключателях, микрофонах, датчиках и т.д.; Наполненная пленка Ф-2М – хороший облицовочный материал в строительстве. За рубежом пленка на основе ПВДФ активно используется в качестве атмосферостойкого, вандалоустойчивого покрытия рекламных и информационных стендов. В медицине и фармацевтике – пленка используется при упаковке инструментов, для внешней защиты упаковочной тары, при изготовлении пористых микрофильтров. В химических и ядерных производствах пленка Ф-2М используется при изготовления пористых трековых фильтров для фильтрации агрессивных сред от частиц микропримесей. Тонкие ориентированные пленки Ф-2М перспективны для создания суперэнергоемких конденсаторов. Пленки Ф-3М. Применяют для изготовления фольгированной пленки и гибких шлейфов, для покрытия кодовых карт, плат печатных контуров, защиты высокотемпературных датчиков. Пленка Ф-3М используется при футеровке химической аппаратуры и в качестве герметизирующего материала. За рубежом пленки типа Ф-3М используются в качестве мешков для хранения газов и в виде упаковки для хранения пищи и медицинский препаратов благодаря исключительным влагозащитным свойствам, в 10 раз превышающим аналогичные свойства других пленок. Пленки Ф-4МБ . Находят широкое применение как агрессивостойкие материалы для защиты химического оборудования, трубопроводов, оборудования и устройств нефтедобычи. Используются в качестве диэлектрических термостойких материалов в электротехнике (ленточные кабели, пазовая изоляция в трансформаторах). В платах для печатных контуров, высокотемпературных датчиках. Металлизированные пленки Ф-4МБ используются в системах терморегулирования внешних поверхностей различных устройств. В медицине пленки Ф-4МБ применяются для изготовления мембран, контейнеров одноразового использования при низкотемпературной консервации крови и костного мозга. В авиационной технике (4) пленка Ф-4МБ используется для изготовления топливных емкостей, не испытывающих сложноизгибающих деформаций при эксплуатации; в качестве антиадгезионного разделительного слоя при автоклавном формовании изделий из композиционных материалов одинарной и двойной кривизны, как футеровка деталей из армированных эпоксидных смол для секций хвоста и крыльев самолета, для фюзеляжа и деталей двигателя, при монтаже флуоресцентного освещения потолка самолетов. В космической технике - как прозрачные, светостойкие покрытия солнечных батарей. Пленки Ф-40. Пленки из Ф-40 используются в России для изготовления электроизоляционных прокладок и электроизоляции проводов. Металлизированная алюминием и серебром пленка Ф-40 применяется в параболических зеркалах солнечных коллекторов. Из пленок изготавливаются также элементы пленочных кровельных покрытий. За рубежом ETFE пленки всё более активно используются при строительстве крыш спортивных сооружений. Пленки Ф-50. Пленки используют для антиадгезионной и антикоррозионной защиты, футеровки емкостей. В качестве разделительного антиадгезионного слоя при вакуум-автоклавном формовании. Для изоляции электроповодки в самолетах. В платах для печатных контуров, в высокотемпературных датчиках. Номенклатура и назначение фторопластовых пленок, изготовленных методом строжки Фторопластовая пленка выпускается различных марок и размеров. В зависимости от марки, производятся как неориентированные (Н), так и ориентированные (О) пленки. Лента из фторопласта Ф–4 служит главным образом как прокладочный и изоляционный материал. Фторопластовые ленты строганные марки Ф–4ПН изготавливаются с толщинами от 0.2 до 3 мм и шириной до 120 мм. Фторопластовые пленки Ф–4ЭН, ЭО, КО, ИН, ИО поставляются с толщинами от 0,02 мм до 0,2 мм и шириной до 120 мм. Область применения: для изготовления конденсаторов, изолирования проводов и кабелей, междуслойной электроизоляции в аппаратах и т.д. Номенклатура и назначение фторопластовой ленты определяется ГОСТом 24222-80 – «Пленка и лента из фторопласта-4» Таблица 1.1. Применение фторопластовой пленки и ленты Ф-4. | Марка | Наименование | Назначение | | Ф-4 КО | Пленка конденсаторная ориентированная | Для изготовления конденсаторов, работающих при температуре
от - 269 до + 260 оС. | | Ф-4 ЭО | Пленка электроизоляционная ориентированная | Для изолирования проводов и кабелей; электроизоляционный
материал в технике высоких и сверхвысоких частот. | | Ф-4 ЭН | Пленка электроизоляционная неориентированная | То же, что и ЭО. | | Ф-4 ИО | Пленка изоляционная ориентированная | Для междуслойной электроизоляции в аппаратах, сборочных
единицах, деталях. | | Ф-4 ИН | Пленка изоляционная неориентированная | То же, что и ИО. | | Ф-4 ПН | Лента прокладочная | Для изготовления прокладочного и изоляционного материала,
используемого при температурах от -269 до +260 оС. | Источник: ГОСТ 24222-80 Пленка марок ЭО и ЭН предназначена для изолирования проводов и кабелей, выпускается высшего и 1-го сортов. ИО — изоляционная ориентированная пленка; ИН — изоляционная неориентированная пленка. Пленка марок ИО и ИН предназначена, для междуслойной электроизоляции в аппаратах, сборочных единицах, деталях. ПН — лента прокладочная неориентированная для изготовления прокладочного, уплотнительного и изоляционного материала.
1.2. Стандарты и технические характеристики фторопластовых пленок Экструзионная пленка из фторопластов изготавливается компанией «Пластполимер» в соответствии с собственными ТУ: - ТУ 2245-043-00203521-98 "Пленка из фторопласта - 4МБ"
- ТУ 2245-062-00203521-2000 "Пленка из фторопласта -10"
- ТУ 2245-075-00203521-2001 "Пленка из фторопласта - 2М"
- ТУ 2245-082-00203521-2003 "Пленка из фторопласта - 40Э"
- ТУ 2245-078-00203521-2007 "Пленка из фторопласта - 3М"
Фторопластовая пленка, получаемая методом стожки, изготавливается в соответствии с ГОСТом 24222-80 – «Пленка и лента из фторопласта-4». Настоящий стандарт распространяется на пленку и ленту, изготовляемые механическим способом из заготовок фторопласта-4, отпрессованных с последующей термообработкой из порошка фторопласта-4 марок П и ПН по ГОСТ 10007—80. Интервал рабочих температур эксплуатации пленок и ленты от минус 269 до плюс 260 °С. В зависимости от назначения пленку и ленту из фторопласта-4 выпускают марок, указанных ниже. Таблица 1.2. Номенклатура фторопластовых пленок по ГОСТ 24222-80 | Наименование | Ширина, мм | Толщина, мм | | "КО" - конденсаторная, ориентированная | 10 - 90 | 0,020 - 0,040 | | "ЭО" - электроизоляционная ориентированная | 20 - 90 | 0,020 - 0,100 | | "ЭН" - электроизоляционная неориентированная | 30 - 120 | 0,030 - 0,150 | | "ИО" - изоляционная ориентированная | 40 - 90 | 0,020 - 0,100 | | "ИН" - изоляционная неориентированная | 40 - 120 | 0,060 - 0,200 | | "ПН"- лента прокладочная | 40 - 120 | 0,1 - 3,0 |
Длина пленки в рулоне должна быть не менее: Марки КО при толщине от 0,005 до 0,008 мм - 50 м; от 0,010 до 0,040 мм - 100 м; Марки ЭО при ширине от 20 до 30 мм - 50 м; от. 30 до 60 мм — 250 м; от. 60 до 120 мм - 50 м; при толщине 0,010 мм - не менее 100 м; Марки ЭН при ширине 30 мм — 50 м; от. 30 до 60 мм; при толщине до 0,100 мм - 250 м; от. 0,100 мм - 100 м; при ширине от 60 до 120 мм - 50 м. Длина пленки марок ИО и ИН в рулоне должна быть не менее 40 м. Длина ленты марки ПН в рулоне должна быть не менее 0,2 м. Пленку и ленту выпускают в рулонах. Намотку пленок всех толщин и ленты толщиной от 0,2 до 0,6 мм в рулоны проводят на пластмассовые втулки с внутренним диаметром (76±1) мм. Концы втулки не должны выходить из рулона пленки и ленты более чем на 6,0 мм в каждую сторону. Намотка должна быть плотной, равномерной и иметь ровный торец
| 
