24. Фторполимеры (фторопласты): химическая стойкость, основные свойства, области и условия применения, изделия

Это большая группа полимеров и сополимеров непредельных линейных углеводородов, содержащих в основной цепи атомы фтора. Отличительная особенность этой группы материалов – их исключительная химическая инертность в подавляющем большинстве сред, даже к действию сильных окислителей и растворителей при весьма высоких температурах (до 250 ⁰С), морозостойкость (до – 160 ⁰С), высокая ударная вязкость, прочность. К недостаткам большинства фторопластов относится низкая адгезия к металлам и другим материалам, особенно при использовании их в виде листов и пленок при защите от коррозии.

25. Фенолоформальдегидные смолы, конструкционные материалы и защитные композиции на их основе: химическая стойкость, основные свойства, области и условия применения, изделия

Фенолоформальдегидные смолы получают реакцией поликонденсации фенола и формальдегида. Наиболее широкое применение для защиты от коррозии нашли резольные фенолоформальдегидные смолы, получаемые поликонденсацией при избытке формальдегида в присутствии щелочного катализатора. Отверждение фенолоформальдегидных смол – перевод их в твердое, неплавкое состояние – осуществляется при нагревании до 130 – 140 0С и выдержке при этой температуре в течение 30 – 50 ч. (в зависимости от толщины покрытия). При нормальных температурах отверждение фенолоформальдегидных смол можно инициировать кислыми катализаторами, например, паратолуолсульфохлоридом.

Отвержденные фенолоформальдегидные смолы обладают высокой стойкостью к действию воды и органических растворителей, кислот (исключение составляют окислительные кислоты: азотная, хромовая, серная – свыше 80%) и растворов многих солей. Щелочные среды, особенно гидроксиды щелочных металлов, вызывают химическую деструкцию фенолоформальдегидных смол и защитных покрытий на их основе. Фенолоформальдегидные смолы и композиции на их основе можно эксплуатировать в зависимости от среды при температурах до 90 – 150 0С. Вообще они сохраняют прочность, твердость и стеклообразное состояние до температуры 250 – 280 0С. При температуре выше 280 0С начинается деструкция смол. Чистые отвержденные фенолоформальдегидные смолы обладают высокой хрупкостью; разрушающее напряжение при изгибе равно 35 – 100 МПа. Для снижения хрупкости фенолоформальдегидные смолы пластифицируют, например, каолином, жидкими каучуками (нитрильные, бутилкаучук, олигомеры изобутилена), полиамидами. Ненаполненные смолы применяются в виде лаков: бакелит (непластифицированая смола), лак-86 (пластификация каолином).

В антикоррозионной технике для нанесения толстослойных покрытий наиболее широкое применение среди всех реактопластов нашли композиции на основе фенолоформальдегидных смол: фаолиты и арзамит.

Фаолиты (ТУ 6-05-1169-75) выпускаются в виде листов, прессовой массы и замазки на основе резольной смолы. В зависимости от наполнителей выпускают фаолит трех марок: А – наполнитель асбест, В –наполнитель тальк и Т – наполнитель графит. Толщина листов от 8 до 20 мм. Фаолит применяется как самостоятельный конструкционный материал для изготовления разнообразной химической аппаратуры, а также для защиты металлических аппаратов путем обкладки листами – фаолитирование. Склейку листов, разделанных «на ус», производят с помощью фаолитовой замазки или 30%-ным раствором бакелитового лака в этиловом спирте. Для размягчения фаолита и снижения его вязкости применяют этиловый спирт. Отверждение фаолита проводят по ступенчатому режиму: нагрев до 60 – 70 0С и выдержка при этой температуре в течение 6 часов, 70 – 80 0С – 5 ч, 80 – 90 0С – 4 ч, 90 – 100 0С – 3 ч, 100 – 110 0С - 4 ч, 110 – 120 0С – 5 ч, 120 – 130 0С – 3 ч. Выпускаются также трубы из фаолита (ТУ 6-05-1170-76), которые можно использовать самостоятельно или в качестве защитных вкладышей в стальные трубчатые элементы (короткие участки трубопроводов, патрубки, штуцера, люки и т.п.). Вставку вкладышей можно производить на любом адгезиве.

Химическая стойкость фаолита зависит не только от стойкости смолы, но и наполнителя. В частности, хотя фенолоформальдегидная смола устойчива к действию плавиковой кислоты, фаолит – А в ней не стоек, т.к. под ее действием разрушается асбест. Инертность графита к действию фтористого водорода предопределяет химическую стойкость фаолита – Т в плавиковой кислоте. Фаолит – Т применяют для изготовления и защиты теплообменной аппаратуры.

Арзамит применяют в основном в качестве вяжущего материала при футеровке химических аппаратов силикатными штучными материалами.. Подробно о мастиках и арзамите сказано в разделе