ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Свойства политрифторхлорэтилена из "Синтетические полимеры и пластические массы на их основе 1964" Политрифторхлорэтилен (фторопласт-3) и модифицированный политрифторхлорэтилен (фторопласт-ЗМ) —кристаллические полимеры. Кристалличность оказывает существенное влияние на многие их свойства. Фторопласт-ЗМ очень близок к фторопласту-3 по основным физико-механическим и диэлектрическим свойствам (см. стр. 310), но отличается меньшей скоростью кристаллизации и, вследствие способности сохранять малую степень кристалличности в условиях эксплуатации изделий, более высоким пределом рабочей температуры (150—170° вместо 125°С для фторопласта-3). [c.306] Политрифторхлорэтилен на холоду не растворяется во всёх органических растворителях, но при нагревании он набухает в некоторых из них и даже растворяется. Набухание начинается с аморфной фазы полимера. В кристаллических участках (кристаллитах) молекулы уложены очень плотно. Плотная упаковка и небольшой радиус атомов фтора, прикрывающих углерод — углеродную цепь, затрудняют диффузию растворителей. Но наличие атомов хлора в иолитрифторхлорэти-лене определяет те места в цепях полимера, на которые в первую очередь направлено действие растворителей. [c.306] В присутствии растворителей, активно воздействующих на полимер, снижается температура плавления кристаллитов. Это можно заметить. [c.306] Кроме веществ, указанных в табл. 65, растворителями политрифторхлорэтилена также являются 1, 1,3-трифторпентахлорпропан 3,4-дихлорбензотрифторид [302] 1,1, 2,2-тетрафтор-З, 3,4,4-тетрахлорцик-лобутан [314] алициклические или ароматические третичные амины [315], производные циклогексана, циклопентана, ментана, пинана или камфена [316], смеси алкилбензолов и алкилнафталинов [317, 318]. [c.307] Благодаря растворимости политрифторхлорэтилена в некоторых растворителях при высокой температуре (150° С) удалось определить его молекулярный вес методом измерения вязкости. Фракционирование полимера из 1%-ного раствора в смеси дихлорбеизотрифторида и ди-этилфталата показало, что молекулярные веса фракций лежат в пределах 20 000—200 000 [319]. [c.307] Молекулярный вес политрифторхлорэтилена может быть определен также методом светорассеяния в растворе мезитилена. При этом для одного из образцов было найдено значение 360 000. Более высокомолекулярные образцы в мезитилене растворяются лищь частично и поэтому не могут бы7ь исследованы. [c.307] На практике для характеристики политрифторхлорэтилена определяют не молекулярный вес, так как этот метод весьма сложен и мало удобен, а температуру, при которой полимер течет под действием очень малых нагрузок или теряет прочность [249]. Фторопласт-3 имеет температуру потери прочности (ТПП) 240—315°, а фторопласт-ЗМ 230— 300° С. [c.307] По стойкости к агрессивным средам фторопласт-ЗМ не отличается существенно от фторопласта-3, но по стойкости к растворителям отличается большей величиной набухания в ароматических и хлорированных углеводородах, кетонах и сложных эфирах. Данные о химической стойкости фторопласта-3 к неорганическим и органическим веществам приведены в литературе [249]. Фторопласт-3 и фторопласт-ЗМ не смачиваются водой и не набухают в ней. [c.308] Политрифторхлорэтилен — кристаллический полимер, содержащий до 80—85% кристаллической фазы. Рентгенографические исследования [322] и исследования по рассеянию света [323] показали, что степень кристалличности полимера уменьшается с увеличением скорости охлаждения расплава и увеличивается со снижением молекулярного веса. При размягчении полимера кристаллическая фаза разрушается, что приводит к резкому изменению инфракрасных спектров [324, 325]. [c.308] Быстрое охлаждение расплавленного политрифторхлорэтилена (закалка) способствует уменьшению кристаллической фазы до 30— 40%. Закаленные пленки полимера обладают эластичностью и прозрачностью, но они способны медленно кристаллизоваться. [c.308] Изучбние скорости кристаллизации политрифторхлорэтилена, проведенное на пленках, показало, что максимум скорости находится в области 170°С [326]. С увеличением степени кристалличности политрифторхлорэтилена увеличивается его плотность. Плотность кристаллической фазы достигает 2,25, а плотность аморфной фазы равна 2,05 см [327, 328]. Плотность же технического полимера в зависимости от условий изготовления образцов колеблется в пределах 2,09—2,16 г/ лt . [c.308] Температура стеклования политрифторхлорэтилена 50° С. Ниже этой температуры скорость кристаллизации настолько мала, что заметного увеличения кристаллической фазы не наблюдается в течение многих месяцев, но выше нее начинается кристаллизация, скорость которой возрастает вплоть до температуры 170° С. Температура плавления кристаллитов политрифторхлорэтилена 208—210° С. При более высокой температуре полимер переходит в вязкотекучее состояние. [c.308] В зависимости от молекулярного веса политрифторхлорэтилен размягчается в пределах ПО—280° С [329, 330]. Для изготовления пластмасс применяется полимер с высоким молекулярным весом, следовательно, размягчающийся при повыщенных температурах. Существует ряд марок фторопласта-3, различающихся по температуре потери прочности (ТПП). Марка с ТПП 245—250°С наиболее пригодна для пресслитья, литья под давлением и экструзии. Марка с ТПП 260—275° С применяется для изготовления суспензий, а наиболее высокоплавкая марка с ТПП 285—300° С используется для изготовления тонкостенных изделий с последующей закалкой [249]. [c.308] Коэффициент линейного термического расширения политрифтор-хло рэтилена в пределах от —60 до +50°С составляет 6-10 , постепенно возрастая в интервале 50—80° С с 6- 10 до 10- Ю- и достигая значений 12- 10 пр 130—160°С. [c.309] Политрифторхлорэтилен подвергается деструкции при действии у-излучения в растворе щелочи [331], причем образуются как хлор, так и фтор. При дозе в 1000 Мфэр выделяется до 5—6 ммоль галогена (в пересчете на хлорид) на 1 г облучаемого вещества. Скорость отщепления галогенов в 10 раз больше, чем в случае политетрафторэтилена. При малых дозах облучения снижаются механические свойства полимера, особенно предел прочности при растяжении и удельная ударная вязкость. Политрифторхлорэтилен при облучении не сшивается, а претерпевает деструкцию [89]. [c.309] Введение в цепь политрифторэтилена, винилиденфторида приводит к образованию сшивки, что, по-видимому, связано с наличием атомов водорода в винилиденфторидных звеньях [332]. [c.309] Механические свойства политрифторхлорэтилена зависят от степени кристалличности. Материалы с высоким содержанием кристаллической фазы являются более твердыми (твердость по Бринелю 12— 13 кгс1мм ) и хрупкими (удельная ударная вязкость может достигать значений 4—6 кгс см/см ). При низком содержании кристаллитов (- 40%) изделия получаются нехрупкие, с удельной ударной вязкостью в пределах 60—120 кгс-см/см и твердостью по Бринелю до 10— 13 кгс/мм . Эти данные свидетельствуют о необходимости получения изделий из полимера с низкой степенью кристалличности. [c.309] Основным методом снижения содержания кристаллической фазы в полимере является закалка. Проводить ее гораздо труднее, чем закалку политетрафторэтилена, вследствие того, что при 170° С наблюдается высокая скорость кристаллизации. Изделия из фторопласта-3 требуется очень быстро охлаждать до температуры ниже 150° С. Проще всего производить этот процесс, погружая прессформу с изделием в холодную воду. [c.309] Вследствие малого коэффициента теплопроводности фторопласта-3 не удается получить хорошо закаленных изделий при толщине стенок более 3—4 мм. В толстостенных изделиях возникают внутренние напряжения вследствие разной скорости охлаждения наружных и внутренних слоев, приводящие к появлению внутренних трещин. [c.309] Предел прочности, кгс/сж при растяжении. .. [c.310] Вернуться к основной статье