Plastics_3_2014

w w w . p l a s t i c s . r u 19 СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 3 ( 1 3 2 ) 2 0 1 4 коррозионных — в химической промышлен- ности, инертных и биостойких—в медицине и фармацевтике. В России разработаны и выпускаются все основные виды мировых промышленных фторполимеров, в частности ПТФЭ, фтор- этиленпропилен (ФЭП), этилентетрафтор- этилен (ЭТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ) и другие. Ранее на мировом рынке фторполимеров Россия занимала второе ме- сто, выпуская около 30%мирового объема, и практически не уступала по ассортименту за- рубежным конкурентам, а также производила оригинальные марки, не имеющие аналогов. Однако в годы перестройки российское про- изводство фторопластов не смогло удержать- ся на достигнутом уровне. Сейчас на Россию приходится около 13% мирового выпуска этих пластиков. При этом многие разработ- ки, созданные в 80-90-х годах XX века, по- прежнему остаются перспективными и могут быть использованы для решения различных технических проблем. В настоящее время в связи с повышением технического уровня и особой актуальностью высокотехнологичных материалов и процес- сов в России востребованы фторполимеры, способные сохранять свои характерные ка- чества в различных условиях и обладающие специальными свойствами: высокойпрозрач- ностью в определенной части спектра, повы- шенной стойкостью к изгибающим дефор- мациям, селективной газопроницаемостью или ионообменными характеристиками. И здесь определяющую роль сыграл используе- мый российскими специалистами принцип целенаправленного синтеза. Применяя на- копленные данные по взаимосвязи строения, условий синтеза и свойств фторполимеров, а также общие теоретические представления, химики-полимерщики смогли в определен- ной степени спрогнозировать состав и строе- ние фторуглеродных веществ, пригодных для улучшения и расширения эксплуатационных свойств фторполимеров. Это позволило по- лучить новые оригинальные, не имеющие аналогов в мировом производстве марки, а также решить ряд проблем, характерных для классических видов фторопластов. Ф-40 и его модификации К числу классических видов фторполиме- ров относится материалФ-40, причисляемый к группе ЭТФЭ и представляющий собой вы- сокомолекулярный, высококристаллический эквимолярный сополимер со строгим чередо- ванием мономерных звеньев. РазработкаФ-40 и организация в 1961 году егопромышленногопроизводства обеспечили потребностиврадиационностойком(радиаци- онная стойкость уФ-40 в 1000 раз выше, чем у ПТФЭ), высокопрочном, теплостойкоммате- риале с температурой эксплуатации до 200°C. ТакойФ-40досихпоростаетсянезаменимымв ряде областейприменения, однакодлянего ха- рактерна известная проблема линейных высо- кокристаллических полимеров — склонность к растрескиванию в напряженном состоянии. Из-за низкой стойкости к растрескиванию, а также малой цветостойкости и плохой техно- логичности при переработке, особенно при производстве тонкостенной изоляции прово- дов, пленок, трубок, он непригоден для изго- товления многих типов изделий [3]. В1972 году оначале выпускафторполимера группыЭТФЭ, аналогичного по составуФ-40, сообщила компанияDuPont.Материал, полу- чивший название Tefzel ® , был лишен выше- указанных недостатков, но его максимальная рабочая температура составляла 135-155°С. В последующие годы DuPont и ряд других фирм разработали широкий ассортимент раз- личных марок модифицированного ЭТФЭ, среди которых можно отметить Fluon ® (Asahi Glass, Япония) и Neoflon™ (Daikin, Япония) с температурой эксплуатации до 180°С. В 2005- 2007 годахнарынкепоявилсяTefzel ® синтерва- лом рабочих температур от -100 до +200°С. При разработке новых видов Ф-40 в Рос- сии (табл. 1) многие проблемы были реше- ны посредством использования третьего сомономера-модификатора, который вводит- ся в структуру полимера на стадии синтеза и приводит к целенаправленному снижению его кристалличности. Наибольшую привлекательность с точки зрения эффективности, несомненно, пред- ставляли перфторалкилвиниловые эфиры (ПФАВЭ) благодаря их знаменитому «шар- ВидФ-40 Свойства ПТР, г/10 мин. Прочность при разрыве, МПа Относительное удлинение при разрыве, % Технологичность при переработке Интервал переработки, °C Цветостойкость Стойкость к растрескиванию Ф-40Ш 0,01-4 29-45 160-300 неудовлетворительная 40 низкая не стоек Ф-40М 0,01-4 29-45 160-400 нестабильная 40 нестабильная не стоек Ф-40БМ 0,1-50 29-50 200-450 хорошая 70 отличная стоек Ф-40АМ 4,0-80 25-43 200-450 отличная 70 хорошая стоек Таблица 1. Сравнение свойств различных видов Ф-40