Виды фторопласта

На современном рынке синтетических материалов из полимеров представлено очень большое количество разнообразных изделий, одним из которых и является фторопласт. Этот материал представляет собой насыщенную фтором пластмассу, которая используется в очень многих сферах промышленного производства, в том числе в машиностроении, химической и электротехнической отраслях, а также пищевой промышленности, медицине и текстиле. При этом, в зависимости от молекулярной структуры, различают следующие виды фторопласта:

• Фторопласт-1 — Поливинилифторид (1 атом фтора)
• Фторопласт-2 — Поливинилиденфторид (2 атома фтора)
• Фторопласт-3 — Политрифторхлорэтилен (3 атома фтора)
• Фторопласт-4 — Политетрафторэтилен (4 атома фтора)
• Сополимеры (Фторопласт-32, Фторопласт-40, Фторопласт-42, Фторопласт-50)

За счет уникальных технических характеристик и свойств, самым распространенным видом считается именно фторопласт-4. Кстати говоря, «фторопластом» данный материал по большей части называют лишь в русскоязычных странах. Во всем мире он более известен как «тефлон» — зарегистрированная в Америке торговая марка. Существуют также еще и другие уникальные обозначения фторопласта. Например, Англичане называют его «Флюон», а вот в Германии, в свою очередь, немцы производят фторопласт под торговой маркой «Гостафлон».

Состав фторопласта

Использование фторопласта в качестве высокоэффективного покрытия поверхностей и как заготовки для производства различных конструкционных деталей, в первую очередь, обусловлено хорошими физико-химическими свойствами данного материала. Однако данные свойства могут изменяться в зависимости от того, каков молекулярный состав фторопласта. Разные виды фторопласта имеют разное число атомов фтора в своей химической цепочке, при этом, чем насыщенней будет полимер, тем более высокими будут и его характеристики.

При этом, фторопласт с двумя, тремя или же с четырьмя атомами фтора в структуре считают гомополимером. Это означает то, что один из мономеров в химической цепи у этого материала многократно повторяется. У фторопласта-2 таким мономером является винил, а у фторопласта-3 и фторопласта-4 роль данного мономера выполняет этилен.

Получение фторопласта

Получение фторопласта любого вида происходит посредством химического синтеза, после окончания которого образуется волокнистый материал белого цвета в виде рыхлого порошка. Далее этот порошок запрессовывается и обрабатывается под воздействием высокой температуры в промышленных автоклавах. При этом возможно проведение нескольких видов синтеза, которые будут различаться между собой только лишь процессом полимеризации. Существует эмульсионная, суспензионная, а также полимеризация фторопласта в массе.

Примечательно, что первоначальные манипуляции, например, введение в мономер фтора и других дополнительных соединений, при любом виде полимеризации происходят одинаково — через нагрев углеводорода и галогенов. Собственно, сам такой процесс нагрева называется пиролиз. Он необходим для того, чтобы добиться распада сложных молекулярных цепочек, после которого они упростятся и вступят в соединение с атомами фтора. После чего и будет возможным проведение синтеза, с использованием одного из способов полимеризации:

• Эмульсионная полимеризация (сополимеризация) — метод водно-эмульсионного типа полимеризации происходит в водной среде под воздействием давления от 40 до 100 атмосфер при температуре примерно в 70°С — 80°С. При использовании этого метода необходимы инициатор и эмульгатор. По окончании эмульсионной полимеризации получается белая суспензия, которая в последствии проходит процесс дегазирования, фильтрации и сушки.
• Суспензионная полимеризация (сополимеризация) — данный метод полимеризации относится к процессам полунепрерывного типа и требует задействования нескольких дополнительных стадий, например, стадии создания реакционной системы, а также и стадии выделения получаемого полимера. Такой метод полимеризации подразумевает собой суспендирование производных фтора в растворителе с помощью эмульсионных стабилизаторов. Инициатор полимеризации при этом растворяется в каплях мономера, в которых идет процесс полимеризации. Как итог — образование достаточно крупных гранул в суспензии полимера. После этого полимер выделяется из суспензии, моется и просушивается.
• Полимеризация (сополимеризация) в массе — такой способ подразумевает под собой полимеризацию мономеров в каскаде реакторов, а также последующей избавление от не вступивших в реакцию с растворителем мономеров посредством удаления. После этого производится грануление вещества, а при необходимости также производится компаундирование, то есть смешивание полимерных масс в необходимых пропорциях.