Файл: Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров.docx

, которые выделяют его среди всех фторопластов.

Данный материал обладает наибольшей прочностью, по сравнению с остальными представителями фторопластов, стойкостью к истиранию и твердостью при обычных температурах. Ф-2 обладает пьезо- и пироэлектрическими свойствами. Данный материал способен растворятся в апротонных растворителях. Перерабатывается из расплава при достаточно не высоких температурах, также обладает плохой термодинамической совместимостью со многими пластиками. Поскольку производство и переработка данного материала достаточно технологичная и дешевая, поливинилиденфторид обладает обширным марочным ассортиментом и невысокой себестоимостью. Рабочий температурный диапазон для фторопласта-3 находится от -30 °С до +150 °С. Материал огнестойкий и самозатухающий. Также как и все фторопласты стоек гидролизу, обладает нулевым поглощением влаги. Также у Ф-2 в отличие от Ф-4 отсутствует хладотекучесть под действием нагрузок. Обладает устойчивостью к воздействию ультрафиолетовой и ионизирующей радиации. Фторопласт-2 плохо растворим или вообще нерастворим во многих органических растворителях, а растворяется только в диметилсульфоксиде, диметилформамиде, кетонах.

Звено данного материала имеет следующее строение:



Из Фторопласта-2 изготавливают следующие изделия: уплотнительные детали (к примеру, прокладочные кольца, втулки, лабораторная и не только посуда в хим. индустриии); электроизоляционные детали (изоляторы, контактные планки, части штепселей, разъемов, детали электрооборудования и пр.); антифрикционные, стойкие к агрессивным химическим веществам детали и элементы конструкций (втулки скольжения, шестерни, подающие ролики, шнеки и пр.). Наибольшее распространение Фторопласт 2 получил в химическом машиностроении: корпуса или части корпусов насосов для перекачки химических продуктов и нефтепродуктов; детали вентилей, расходометров, фитингов, запорной арматуры [2].

---

1.5 Виды маркировок для известных фторопластов

Для фторопласта-4 согласно ГОСТ 10007-80 существуют следующие производственные марки:

• 
  С – для изготовления специзделий
  
• 
  П – для изготовления электроизоляционной и конденсаторной пленок
  
• 
  ПН – для изготовления электротехнических изделий и других изделий повышенной надежности, а также электроизоляционных, изоляционных и пористых, вальцованных пленок и прокладочной ленты
  
• 
  О – для изготовления изделий общего пользования
  
• 
  Т – для изготовления толстостенных изделий и трубопроводов
  

По Общесоюзному классификатору промышленной и сельскохозяйственной продукции код ОКП для каждой марки должен соответствовать указанному в таблице 1.Таблица 1 – код ОКП для каждой марок фторопласта-4

Марка	Код ОКП
С	22 1312 0101 01
П	22 1312 0102 00
ПН	22 1312 0103 10
О	22 1312 0104 09
Т	22 1312 0105 08

Пример условного обозначения фторопласта-4 марки П: Фторопласт-4П ГОСТ 10007-80Для фторопласта-3 согласно ГОСТ 13744-87 существуют следующие производственные марки:

• 
  А - для получения композиций специального назначения;
  
• 
  Б - для получения масел и смазок, суспензий, композиций специального назначения, изделий, изготовляемых методами экструзии, прессования, литья под давлением и для порошкового напыления;
  
• 
  В - для получения изделий специального назначения методом прессования и композиций специального назначения.
  

---

По Общесоюзному классификатору промышленной и сельскохозяйственной продукции код ОКП для каждой марки должен соответствовать указанному в таблице 2.Таблица 2 – код ОКП для каждой марок фторопласта-3

Марка	Код ОКП
А	22 1311 0101
Б	22 1311 0102
В	22 1311 0103

Пример условного обозначения фторопласта-3 марки А: Фторопласт-3А ГОСТ 13744-87Для фторопласта-2 отсутствует нормативный документ по изготовлению, но существует огромное множество аналогов для данного материала, производимые в мире. Кроме того, на свойства сополимера оказывает очень большое влияние количественное содержание и природа сомономера. В качестве последнего обычно используется гексафторпропилен или, что значительно реже, тетрафторэтилен. Содержание сомономера в полимере обычно не высоко, и составляет от 0.7 до 5 %. Благодаря введению сомономера у сополимера повышаются эластичность, появляется относительное удлинение при разрыве. Одновременно с этим снижаются показатели прочности и твердости. Электрические свойства и горючесть в значительной степени определяются рецептурой (способом) синтеза.Таблица 3 – Торговые марки поливинилиденфторида.

Страна	Торговая марка
Россия	Ф-2
США	Kaynar
Китай	KF
Германия	Vidar
Франция	Foraflon

---

1.6 Современные отечественные производители

В Российской Федерации довольно обширный перечень предприятий, производящих фторопласты и композиционные изделия на их основе. Далее представлен список наиболее заметных отечественных производителей:

• 
  ОАО «ГалоПолимер»
  
• 
  ОАО «Пластполимер»
  
• 
  Рошальский завод фторопластовых изделий, ООО
  
• 
  ООО «ИнжХимСервис»
  
• 
  ООО «ПолимерСбыт»
  
• 
  ЗАО «Фторопластовые технологии»
  
• 
  ЗАО «Поликс+»
  
• 
  ООО ПКП «Мито»
  

2. Фторопласт-3

2.1. Молекулярная масса и структура фторопласта-3.

ПТФХЭ получают полимеризацией в широком диапазоне молеку-лярных масс, и основная спецификация торговых марок полимера исполняется по этому показателю. Политрифторхлорэтилен возможно растворить в некоторых растворителях, но важно образовать специализированные условия, такие как повышенная температура. Таким образом молекулярная масса фторопласта-3 может быть установлена способами осмометрии, вискозиметрии, светорассеяния. Однако приведенные в литературе сведения достаточно противоречивы. Так, прииспользовании осмометрического способа (в раствораххлорфторбензолапри 99,3 ^оС) Кауфманполучилследующиезначениясреднечисленноймолекулярноймассыдлятрехобразцовполимера с различными показателямиNST [5]:Таблица 4 – Результаты определения молекулярной массы

Образец	1	2	3
NST, °C	235	273	317
Mn·10-4	5,6	7,6	10

Зависимость между характеристической вязкостью и среднечисленной молекулярной массой ПТФХЭ описывается уравнением следующим уравнением (1): (1)Значение экспоненты 0,74 указывает на относительно жесткую молекулу, что находится в соответствии с рентгеноструктурным исследованием.Методом светорассеяния для образца ПТФХЭ с показателем NST 240 °С было найдено значение среднемассовой молекулярной массы 3,6*10

---

⁵-4*10⁵[1].Если проводить полимеризацию трифторхлоржтилена в массе образец будет иметь бимодальное ММР. Для ПТФХЭ, производимого суспензионным методом, ММР характерно будет более заполнен низкомолекулярными фракциями.Поскольку прямое определение молекулярной массы для полимеров в целом являются затруднительными, в случае с фторопластами применяются косвенные методы, которые анализируют результаты испытаний образца по реологическим свойствам. Из них основными являются:

• 
  Температура потери прочности, обозначаемая за рубежом NST. За температуру потери прочности принята температура, при которой стандартный образец, помещенный в термостат с постоянно повышающейся температурой, разрывается в месте надреза под действием нагрузки 2,42 кПа.
  
• 
  Время нулевой прочности (ZST) – время, необходимое для разрыва стандартного образца, находящегося под нагрузкой в термостате при 250 °С.
  
• 
  Общепринятый для термопластов показатель текучести расплава (ПТР) [1].
  

Ориентировочная зависимость между этими показателями для трех марок полимера приведена ниже:Таблица 5 – Показатели основных реологических свойств для трех образцов

Образцы	1	2	3
NST, °C	230-259	260-269	290-300
ZST, с	116-175	176-300	301-750
ПТР при 205 °C, мг/мин	92-31,5	35-12,1	2,4-1,2

Политрифторхлорэтилен характеризуется асимметрией и полярностью основного звена, из-за того, что в основной цепи присутствует атом хлора, но, как это ни парадоксально, фторопласт-3 легко кристаллизуется. На это влияет действие полярных сил, вызванных присутствием атома хлора внутри основной полимерной цепи, что, в свою очередь, увеличивает жесткость цепи. На основании рентгеноструктурных исследований сделан вывод о предпочтительной атактической структуре полимера и непрерывности спиральной конформации его цепей. По данным эмиссионной масс-спектроскопии, молекулы ПТФХЭ построены по типу «голова к хвосту» [5].

---