Технические характеристики и применение фторопласта
Фторопласт - это углеводород полимерной структуры который может содержать в своем составе от 1 до 4 атомов фтора.
Технические характеристики фторопласта определяются их количеством, наличием дополнительных галогенов, а также пространственной модификацией вещества и соединением, использованным в качестве мономера.
На данный момент выделяют 4 вида данных полимеров:
- Политетрафторэтилен (Ф4).
- Политрифторхлорэтилен (ФЗ).
- Поливинилденфторид (Ф2).
- Сополимеры.
Первые три соединения представляют собой гомополимеры, это означает, что в их цепи множественно повторяется только один мономер. В первых двух случаях это этилен, в третьем - винил. Сополимер имеют в своем составе дополнительные включения в виде пропилена, а также могут являться комбинацией углеводородов из трех первых групп.
Представленные марки материала различаются между собой по плотности, растворимости в щелочах и кислотах, температурой эксплуатации, тепло и электропроводимостью. Их используют для разных целей в промышленных и научных сферах. Максимальной плотностью обладает фторопласт Ф4. Он является наиболее применимым и востребованным полимером.
В чем заключаются минусы sip панелей и как избежать распространенных ошибок при строительстве помещений из такого материала?
Высокие эксплуатационные свойства деталей, получаемых из жидкого (эластичного) двухкомпонентного полиуретана позволяют использовать их в сложных рабочих условиях, где требуется повышенная прочность и химическая стойкость изделий. Более подробн о применение материала читайте здесь
Особенности политетрафторэтилена
Обычно под словом «фторопласт» понимают именно Ф4. Другое запатентованное название соединения - тефлон. Плотность Ф4 составляет 2.2 г/см³. Он является мягким, белым, тягучим материалом. Его морозостойкость дает возможность его использования при температуре до -70°. Начало разрушения связей между углеводами цепи и плавление фторопласта наблюдается при температуре 260°.
Благодаря мелкоячеистой структуре тефлон не смачивается водой и является химически инертным. Он не подвержен действию высококонцентрированных кислот и оснований. Одним из немногих веществ, вступающим в реакцию с Ф4, является хлорид фтора.
В современной промышленности выпускается несколько марок тефлона, которые различаются количеством мономеров в цепи и соответственно размером молекул. С ростом этого показателя увеличивается удельный вес фторопласта.
Добавлением к Ф4 разнообразных веществ отмечается буквой «М» (модификатор), за которой указывается число, обозначающее его количественное отношение к основному соединению. Для изменения свойств полимера используют кокс, молибдена дисульфит, стекловолокно, кобальт.
Способы получения
Существует несколько способов промышленного и химического производства полимера. Они отличаются по методу полимеризации. Ей предшествует введение фтора, а также прочих соединений в состав мономера. Для этого применяют пиролиз - нагрев углеводородов с галогенами до высоких температур, длинные цепочки при этом распадаются, давая начало простым соединениям, которые реагируют с фтором. Для дальнейшего синтеза возможно применение трех видов полимеризации:
- Радикальная полимеризация. Суть реакции заключается в последовательном присоединении к растущей цепи мономеров. Для этого производят их активацию. Простые углеводороды возбуждаются под действием ультрафиолета. Один из электронов внешней оболочки переходит на более высокий энергетический уровень, поглощая квант света, в результате чего он становится химически активным и легко реагирует с другими радикалами (этим термином обозначают атом, имеющий неспаренный электрон).
- Сополимеризация мономеров в массе. По сути, данная реакция является разновидностью предыдущей. Ее отличие заключается в том, что мономеры предварительно подвергают обработке, омылению в присутствие спиртов, растворению или иному процессу, увеличивающему константу протекания синтеза. Также в смеси должен присутствовать уже частично синтезированный полимер, с которым реагируют мономеры.
- Полимеризация на инициируещем носителе. Для этого используется вещество - затравка, которое запускает процесс радикалообразования и соответственно реакцию - полимеризации. Этот метод также применяют при синтезе гетерополимеров. В качестве инициатора могут выступать хелатные соединения с магнием, сильные окислители (кислород).
Фторопласт: сферы применения
Сфера использования полимеров достаточно широка:
- Машиностроение: Полимер, чьи технические характеристики пригодились для запчастей для двигателей, стал основой для поршневых колец, манжетов, сальников, пыльников, особо подверженные трению и стиранию, а также находящиеся в постоянном контакте с агрессивными средами. Поскольку температура работы мотора может превышать 100°, важно использовать материал, стойкий к нагреву, типа фторопласта. Также из фторкаучуков на основе Ф4 изготавливаются шины и покрытия дл колес. Вес полимера относительно низок, как и устойчивость к сжатию. Поэтому не рекомендуется его применение в несущих конструкциях, балках, опорах, испытывающих сильную нагрузку. Коэффициент трения фторопласта остается стабильным при температуре до 326°. Незначительное его увеличение наблюдается при контакте материала со сталью. Это позволяет изготавливать подшипники из фторопласта и прочие детали, связанные с постоянной подвижностью. Легкая промышленность. Некоторые виды используются для пропитки кожаных изделий с целью придания им гидрофобности.
- Медицина: Полимер на основе коротких углеводородов и фтора не вызывает иммунологических реакций, и потому может быть использован для протезирования, в том числе внутренних органов, сосудов.
- Электрические сети: Материал может использоваться как в качестве изолирующего материала, так и проводника при внесении в его структуру определенных модификаторов.
- Радиоприборы: Из полимера производят провода, кабеля, выключатели, элементы реле, печатные платы.
- Пищевая промышленность: Изготовление деталей из фторопласта для этой отрасли производят преимущественно из Ф2. Из него изготавливают шприцы для крема, раскатывающие механизмы для теста, контейнеры для скоропортящихся продуктов (молоко, сыры, мясо, полуфабрикаты).
- Химическая промышленность: Применение в хроматографии - разделении газовых смесей, как основа в антикоррозийных трубках, лабораторной посуде.
Выдувной экструдер используется в производстве термоусадочной пленки. Какой принцип работы устройства и какие виды экструдеров выпускают?
Акриловое зеркало или зеркальный акрил нашел широкое применение в индустрии дизайна. Какими характеристиками и достоинствами обладаем материал читайте в этой статье
Матовое оргстекло широко применяют в дизайне интерьеров и рекламном бизнесе. Единственным недостатком материала считается его дороговизна. Подробнее о ценах на матовое оргстекло здесь
Стоимость фторопласта
Цена за материал назначается за 1 кг, и отличается в зависимости от марки и технических характеристик.
- Ф4 выпускается листами разной толщины (0.3-2 мм). Его цена составляет 600-750 рублей у разных производителей.
- Ф4 с модификатором. Это разновидность полимера будет стоить несколько дороже: 700-800 рублей.
- Порошковый фторопласт достаточно редкий товар, имеющий большой разброс цен. В среднем стоимость за 1 кг составляет 1000-1100 рублей.
- Стоимость Ф3 составляет 500 - 700 рублей.
- Производитель марки фторопласта Ф2 редко назначает цену выше 600 рублей, средняя стоимость - 500-540 рублей.
Оптовая покупка полимера обойдется дешевле у большинства поставщиков и заводов изготовителей.
