Политетрафторэтилен (ф-4)
Ф-4 обладает исключительно высокой химической стойкостью к действию минеральных и органических кислот, щелочей и других агрессивных сред. По этому показателю он превосходит все известные химически стойкие материалы (золото, платину, стекло, фарфор). Разрушение полимера наблюдается лишь при действии расплавленных щелочных металлов, их растворов в аммиаке, элементарного фтора и трехфтористого хлора при повышенных температурах. Многие технические свойства Ф-4 практически не изменяются в интервале температур от – 100 до + 250°С. Ф-4 относится к негорючим полимерам, стоек к действию воды и тропического климата. Обладает высокими антифрикционными свойствами, причем коэффициент трения снижается с увеличением нагрузки. Однако Ф-4 практически не применяется в антифрикционных изделиях, работающих под нагрузкой. Для повышения твердости, теплопроводности, стойкости к истиранию, снижения деформации под нагрузкой и коэффициента термического линейного расширения получают наполненные композиции: Ф4К20 с добавкой 20 % молотого кокса, Ф4К15М5 с добавкой 15 % кокса и 5 % дисульфида молибдена, Ф4С15 с добавкой 15 % стекловолокна, Ф4КС2 с добавкой 2 % кобальта синего и т.п.
Температура плавления Ф-4 составляет 327°С, выше этой температуры он становится полностью аморфным, совершенно прозрачным и переходит в высокоэластическое состояние. При нагревании до температуры 415°С Ф-4 разлагается с выделением фтора, но даже при этой температуре полимер не переходит в вязкотекучее состояние и поэтому обычные методы переработки непригодны. Например, при температуре 370°С вязкость его расплава на несколько порядков выше вязкости, необходимой для литья под давлением. Изделия из него получают методом спекания отпрессованных полуфабрикатов. Предварительно из порошка формуется полуфабрикат определенной формы путем холодного прессования, затем в печах полуфабрикат спекается в свободном состоянии при 360 - 380°С, а готовые изделия получаются последующей механической обработкой спеченных заготовок.
Оптические свойства Ф-4 невысоки, он прозрачен для видимого света только при толщинах, измеряемых десятками микрометров.
Благодаря высокой тепло -, морозо - и химической стойкости, антифрикционным и исключительным диэлектрическим свойствам Ф-4 широко применяется во многих отраслях промышленности, в том числе в машиностроении, для изготовления деталей машин, подшипников, работающих без смазки в коррозионных средах, в виде уплотнений компрессоров и т.д.
Промышленностью выпускается Ф-4, получаемый эмульсионным способом, который называется дисперсионным и обозначается Ф-4Д, Ф-4ДП, Ф- 4ДПТ и Ф-4ДМ. Фторопласт Ф-4Д перерабатывается методом экструзии и на его основе получают тонкостенные трубки и пленки. В виде водных суспензий Ф-4Д применяется для получения покрытий, пленок и волокон «полифен», а из пастообразного материала получаются изделия методом литья под давлением.
Фторопласты Ф-4ДП и Ф-4ДМ являются разновидностями Ф-4Д. Ф-4ДП применяется в виде концентрированных суспензий для получения антифрикционных деталей, а Ф-4ДМ используется для производства тонкостенных деталей.
Сополимеризацией тетрафторэтилена с рядом мономеров получают фторопласты Ф-4Н, Ф-4М, Ф-4МБ, Ф-10, Ф-40, Ф-42, Ф-100, Ф-246 и т.п. Сополимеризация приводит к снижению степени кристалличности и облегчает переработку без существенного снижения эксплуатационных свойств.
Ф-4М перерабатывается в изделия методами экструзии, прессования и литья под давлением; Ф-4МБ отличается от Ф-4 повышенной термостойкостью, прочностью и текучестью расплава; Ф-40 обладает повышенной радиационной стойкостью, прочностью, твердостью, износостойкостью и перерабатывается в изделия обычными методами; Ф-42 характеризуется низким коэффициентом трения, высокими прочностными свойствами. На его основе выпускаются несколько марок фторопласта: Ф-42Б, Ф-42В, Ф-42Л, Ф-42П, Ф-42ЛД. Ф-42 используется для нанесения порошковых и лаковых химически - и атмосферостойких антифрикционных покрытий, изготовления эмалей и т.п.; Ф-4Н отличается высокой морозо-, тепло - и химической стойкостью. Пленки на его основе сохраняют эластичность при температуре, близкой к температуре жидкого водорода; Ф-10 и Ф-100 - эластичные фторсодержащие сополимеры, обладающие исключительно высокой химической и термической стойкостью, перерабатываются обычными методами и применяются в качестве уплотнительных материалов, изолирующих покрытий и т.п.