95. Производство волокон из фторсодержащих полимеров. Получение волокна тефлон.

Среди фторсодержащих полимеров наибольшее распространение получения политетрафторэтилен, кот. всем известен под названием «фторопласт» и «тефлон». Отличительная особенность этого полимера высокая хемо- и теплостойкость, поэтому и использование этих полимеров для производства синтетических волокон представляет большой интерес.

Политетрафторэтилен(ПТФЭ) синтезируют полимеризацией тетрафторэтилена. В свою очередь тетрафторэтилен(ТФЭ) в промышленности получают из фтористого водорода и хлороформа, образующийся промежуточный продукт дифторхлорметан подвергается пиролизу при 700⁰С. Полимеризация ТФЭ-на в присутствии перекисей, например Н₂О₂, происходит при 70-80⁰С и Р=40-100атм. Получается полимер множественного строения. ПТФЭ-ен не растворим ни в одном из известных р-лях. Также он не может быть расплавлен или переведен в размягченное состояние без разложения Поэтому, ни один из методов, которые обычно используются при формовании волокон(из р-ра, расплава или продавливанием размягченного полимера) м.б. применен для получения волокна «тефлон» Для пол-я этого волокна используют принципиально новый метод формования: из суспензии полимере, которая образуется в процессе эмульсионной полимеризации. Технологический пр-с получения волокна «тефлон» включает следующие стадии:

В суспензию полимера добавляют заранее приготовленный р-р водорастворимого полимера(загустителя) и эту смесь направляют на прядильную машину для формования. Добавленный в качестве загустителя полимер должен удовлетворять след. требованиям:

1. должно обладать хорошей способностью к волокнообразованию

2. должно растворяться в среде, кот-я используется для образования суспензии фторсодержащего полимера

3. должно полностью разлагаться с образованием газообразных продуктов при последующем процессе спекания.

Одним из наиболее применяемых загустителей, кот. удовлетворяют указанным требованиям явл-ся – поливиниловый спирт. Чтобы повысить стабильность суспензии и загустителя в состав полимера рекомендуют вводить в качестве стабилизатора небольшое количество поверхностно активных веществ.

Волокно «тефлон» получают методом мокрого или сухого формования, сформованое Волокно обладает, как правило, низкими физико-механическими показателями. Волокно, полученное из суспензии придается дополнительной обработке и простейшими из них явл-ся спекание и вытягивание:

Спекание – закл-ся в быстром(в теч. нескольких секунд) нагревании волокна при температуре=385⁰С. При этой температуре загуститель разлагается, продукты деструкции(газообразные в-ва) удаляются, а частицы полимера сплавляются и образуется монолитное волокно с более высокой прочностью. Для дополнительного упрочнения, волокно «тефлон» подвергается вытягиванию при повышенной температуре на 300-500%.

Волокно «тефлон» характеризуется следующими показателями:

• плотность (у этих волокон она выше, чем у всех природных и химических волокон и это недостаток этого волокна)

• гигроскопичность(у этого волокна ничтожна. При относительной влажности воздуха 65% оно поглощает менее 0,01% влаги, сл-но прочность и удлинение волокна в мокром состоянии не изменится. Оно самое гидрофобное из всех хим-х волокон.)

• термостойкость (у него достаточно высокая, превышает показатель почти всех природных и хим-х волокон. Это волокно может выдерживать нагрев до 250⁰С без разложения и без необратимого изменения прочностных св-в. В теч. нескольких минут это волокно может даже использоваться при 315⁰С.)

• Теплостойкость(у этого волокна не высокая)

• Хемостойкость( исключительно высокая. Волокна и изделия из них стойки к действию разнообразных агрессивных реактивов, как при нормальной, так и при повышенной температуре)

• Модуль эластичности(сравнительно невысокий).