Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров

• Название: Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров
• Дата: 14.05.2023
• Размер: 383.55 Kb.
• Имя файла: Kalashnikov_M_A_Diplom_gotovy (7).docx
• Тип: Реферат; #1128600
• страница: 2 из 10

1.2 Фторопласт-4

Фторопласт-4 (Политетрафторэтилен) - высокомолекулярный кристаллизованный полимер – уникальный материал, полученный химическим путем. Он обладает практически абсолютной химической стойкостью, не изменяется даже при кипячении в «царской водке». Такое сочетание уникальных физико-механических и химических свойств, которыми обладает Ф-4, невозможно найти ни в каком другом материале.

Звено данного материала обладает следующим строением:



Своей чрезвычайной химической стойкостью политетрафторэтилен обязан 4 атомам фтора, которые создают высокий экранирующий эффект. Также из-за своей структуры фторопласт-4 обладает рядом следующих выдающихся качеств.

При высоких температурах данный тип фторопластах подвержен влиянию расплавам щелочных металлов, трехфтористого хлора и фтора. Не растворим в минеральных и органических кислотах и щелочах, растворителях, окислителях, газах и других агрессивных средах. Не смачивается водой и не подвергается воздействию воды при длительных испытаниях. Фторопласт-4 обладает очень высокими диэлектрическими свойствами[19].

Для изделий из данного фторопласта характерна высокая стойкость к вольтовой дуге. Изделия из данного полимера могут эксплуатироваться в тропических условиях, поскольку не подвержены влиянию грибков. Рабочий температурный диапазон находится в пределах от -269^ОС до +260 ^ОС, а температура плавления около +327 ^ОС. Выше данной температуры кристаллическая структура пропадает, а изделие превращается в аморфный материал, который не переходит из высокоэластичного в вязкотекучее состояние даже при достижении температуры разложения(+415 ^ОС). У фторопласта-4 крайне низкая поверхностная энергия, что позволяет применять его в качестве антиадгезионного материала [19]. Стоек к сорбции веществ и к нарастанию различных отложений на своей поверхности. Также политетрафторэтилен обладает способностью пропускать УФ-лучи, высокой стойкостью к окислению и старению в обычных условиях, средний срок службы составляет около 20 лет. Характерна также исключительная стойкость к гидролизу. Обладает высокими антифрикционными свойствами и исключительно низким коэффициентом трения[1].

Из фторопласта-4 изготавливают различные изделия: сальники и подшипники в машиностроении, изоляторы и печатные платы в ради- и электротехнике, им обрабатывают изделия для придания им водостойкости, из тефлона делают лабораторную посуду, различные виды протезов в медицине, а также антипригарные покрытия и различные приспособления в химической промышленности.

1.3.Фторопласт-3

Фторопласт-3(политрифторхлорэтилен)– высокомолекулярный гомополимертрифторхлорэтилена.

В отличие от тетрафторэтилена, данный представитель обладает меньшей хладотекучестью, из-за чего может эксплуатироваться под нагрузкой [24]. Политрифторхлорэтилен, как и остальные представители данного класса обладают высокой огнестойкостью, низким поглощением влаги, стойкостью к гидролизу и горячему пару, высокой химической стойкостью, а также способностью сохранять прочность и гибкость при низких температурах. Диапазон рабочих температур у Ф-3 меньше, чем у Ф-4 (от – 195 °С до + 125 °С, плавится примерно при 210 °С), но зато политрифторхлорэтилен обладает улучшенной адгезией к металлам. Фторопласт-3 растворяется только вмезитилене и 2,5-дихлорбензотрифториде. Данный материал плохо склеивается. Фторопласт-3 стоек к радиации. Также одним из преимуществ данного материала является то, что из него можно изготавливать прозрачные изделия.

Мономерное звено данного материала имеет следующее строение:



Из данного полимера изготавливают:прозрачные детали и компоненты, подразумевающие эксплуатацию в агрессивных средах или при очень низких / высоких температурах: смотровые стекла, уплотнения, глазки в нефтехимическом, газовом оборудовании. Детали и компоненты фильтров, уплотнители, мембраны в пожарной технике. Прозрачные детали насосов, вентилей, клапанов, расходомеров, а также другие детали химических установок [2].

1.4 Фторопласт-2

Фторопласт-2(поливинилиденфторид) – частично фторированный термопласт белого цвета со степенью кристалличности 45-55%. Данный фторопласт обладает рядом отличительных свойств, 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].