Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров
 Скачать 383.55 Kb.
|
1.6 Современные отечественные производителиВ 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-32.1. 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, при использовании осмометрического способа (в растворах хлорфторбензола при 99,3 оС) Кауфман получил следующие значения среднечисленной молекулярной массы для трех образцов полимера с различными показателямиNST [5]: Таблица 4 – Результаты определения молекулярной массы
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*105-4*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
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]. Степень кристалличности готового изделия зависит от того, сколько и каких размеров образовалось сферолитов в процессе изготовления. Эти параметры изменяются в зависимости от того, какой использовался мономер, как охлаждался образец после полимеризации, какую обработку проходил в последствии. Основными методами обработки изделия после полимеризации является закаливание и отжиг. Закаливание –это резкое охлаждение изделия при выводе его из расплава. Отжиг же представляет собой выдержку образца при высоких температурах определенный промежуток времени. При закаливании кристалличность понижается, при отжиге наоборот повышается. Молекулярная масса ПТФХЭ в свою очередь тоже оказывает влияние на степень кристалличности, а также на размеры кристаллических образований. Если же понизить молекулярную массу образца, цепь полимера станет более подвижной что вызовет рост скорости протекания процессов кристаллизации и образования сферолитов. Физико-механические свойства политрифторхлорэтилена сильно зависят от его степени кристалличности. При анализе 2 образцов с разной степенью кристалличности можно заметить, что материал с низкой степенью кристалличности прозрачен более мягкий, эластичней и прозрачней, в то время как образцы с высокой степенью кристалличности становятся мутными, более твердыми и хрупкими. Наиболее явными данные показатели наблюдаются при сравнении тонких пленок. Если же проводят анализ 2-х образцов с одинаковойкристалличностью, то наблюдается следующая тенденция:хрупкость и мутность образца повышается если он не был закален или отожжен в процессе производства, или же охлаждался, но медленно. Объясняется это наличием больших размеров у сферолитов в медленно охлажденных образцах. Сферолиты крайне хрупкие элементы полимерной цепи, можно даже назвать их слабыми участками цепи, из этого также можно сделать вывод о причинах понижения электрической прочности. Таким образом, можно сказать о необходимости в ряде случаев понижать степень кристалличности и наполненности сферолитами у изделия из политрифторхлорэтилена для достижения требуемых эксплуатационных свойства. Для этого на производстве применяется закалка образца. Также в редких случаях на замену закалке приходит холодная вытяжка, из себя этот способ представляет следующее: образцы при комнатной температуре подвергают растяжению. В результате данного процесса полимер так же кристаллизуется, как и неориентированный, но кристаллы располагаются параллельно друг другу, при этом сферолиты не образуются. Поэтому холоднотянутые образцы не становятся хрупкими при нагревании и имеют более высокую температуру эксплуатации [8]. |