главная > справочник > химическая энциклопедия:

Фторкаучуки

Notice: Undefined variable: iko in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 95

Notice: Undefined variable: goo in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

Notice: Undefined variable: mn in /var/www/chemport.ru/data/www/chemport.ru/chemical_encyclopedia.php on line 109

Фторкаучуки (фторорг. каучуки, фторэластомеры), син-тетич. каучуки, получаемые сополимеризацией фторсодержащих мономеров. Отличит. особенность фторкаучуков - сочетание высокой теплостойкости с хим. стойкостью к разл. агрессивным средам в широком интервале температур; характеризуются также хорошими физ.-мех. свойствами, в т. ч. сопротивлением истиранию, газонепроницаемостью, невоспламеняемостью, удовлетворит, диэлектрич. свойствами, умеренной радиационной стойкостью. Раств. в гексафторбензоле. кетонах. сложных эфирах. не раств. в углеводородах. спиртах. не набухают в воде.

Различают карбо- и гетероцепные фторкаучуки Наиб. пром. применение получили карбоцепные фторкаучуки на основе винилиден-фторида (ВФ) - главным образом сополимеры с трифторхлорэтиленом (ТФХЭ), гексафторпропиленом (ГФП) и перфгорметилвини-ловым эфиром (ПФМВЭ), а также тройные сополимеры (терполимеры) ВФ, ГФП и тетрафторэтилена (ТФЭ) (табл.).

НЕКОТОРЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ КАРБОЦЕПНЫЕ ФТОРКАУЧУКИ

* Повышенная стойкость к сильным кислотам. ** По теплостойкости и хим. стойкости близки к тефлону. *** Повышенная стойкость к окислит. агрессивным средам.

Карбоцепные фторкаучуки - аморфные полимеры с линейным и (или) глобулярным расположением слаборазветвленных макромолекул. мол. м. (1-5)·10⁵. В некоторых типах фторкаучуков содержится значит. кол-во (до 80% по массе) глобулярного микрогеля с размером глобул 40-150 нм. Св-ва фторкаучуков во многом зависят от их мол. структуры (тип каучука, соотношение мономеров, MMP). При нагр. выше 200 ⁰C, а также при взаимод. с щелочами. аминами и т. п. Фторкаучуки отщепляют галогеноводороды (HF, HCl); при этом в молекуле образуются изолированные или сопряженные двойные связи. участвующие в вулканизации.

Получают фторкаучуки эмульсионной сополимеризацией фторолефинов в присутствии инициаторов (обычно персульфата аммония), эмульгаторы - соли щелочных металлов перфгоркарбоновых и перфторалкилсульфокислот, регуляторы сополимериза-ции - спирты, углеводороды, бром- и иодперфторалканы.

Резиновые смеси на основе фторкаучуков изготовляют и перерабатывают на обычном оборудовании. Вследствие повышенной жесткости некоторых фторкаучуков и резиновых смесей, а также их сильного разогрева при обработке загрузка вальцов должна быть меньше обычной, а охлаждение более интенсивным. Экструзию и шприцевание обычно осуществляют на двухчер-вячных машинах. Типичная рецептура резиновых смесей включает (мас. ч. на 100 г фторкаучука): вулканизующие агенты (1-6), акцепторы галогеноводородов (3-15), наполнители (10-30), технол. (воски) и др. добавки (до 15). Осн. вулканизующие агенты: диамины и их производные, дифенолы (в сочетании с четвертичными аммониевыми и фосфониевыми солями), пероксиды, хелаты типа салицилальдимина меди, используют также g-излучение; осн. наполнители: техн. углерод, графит, тонкодисперсный SiO₂, мел, BaSO₄; акцепторы HHal - оксиды и гидроксиды металлов. Вулканизацию проводят в 2 стадии: формование в прессе (150-200 ⁰C, 5-6 мин) или автоклаве с острым паром (120-155 ⁰C, от 20 мин до 4 ч); довулканизация в термостате (200-250 ⁰C, 24 ч).

В зависимости от типа вулканизующей системы и наполнения вулканизаты имеют s_раст 10-30 МПа, относит, удлинение 100-300%, твердость по Шору А 40-90, сопротивление раздиру 25-70 кН/м, температуру хрупкости от -25 до 50 ⁰C; остаточная деформация при сжатии (150-200 ⁰C, 72 ч) - до 70%.

Осн. направления модификации фторкаучуков - повышение вулкани-зационной активности, улучшение технол. свойств, синтез морозостойких каучуков. Для повышения вулканизационной активности в состав фторкаучуков вводят мономеры с функцион. группами (бром- или иодолефины). Для улучшения технол. свойств применяют смеси фторкаучуков с этиленпропиленовым, фторсилоксановым и др. каучуками. Получены также гомополимеры фторакрилатных каучуков с длинными боковыми кислородсодержащими цепями (т. стекл. -55 ⁰C): исходный мономер CH₂= СНСООСН₂(СF₂)₂OСF₃.

Гетероцепные фторкаучуки, содержащие в цепи макромолекул. гетероатомы (P, О, N), по некоторым эксплуатац. свойствам во многом превосходят карбоцепные. Однако вследствие сложности синтеза они не получили широкого пром. применения. Наиб. изучены перфторполиэфирные каучуки на основе дикарбоновых кислот типа НООСС_бН₄(СF₂)₂С_бH₄СООН, нитро-зоперфторкаучуки фторсилоксано-вые каучуки (см. Кремнийорганические каучуки), фторалкоксифосфазеновые каучуки ф-лы I и перфторалкилентриази-новые каучуки ф-лы II (R_F - перфторуглеродный радикал)

Резины на основе этих фторкаучуков морозостойки и негорючи (каучуки ф-лы I), способны длительно работать при высоких температурах (II), стойки к действию углеводородных сред.

Фторкаучуки используют в произ-ве уплотнителей, рукавов шлангов, мембран, резинотканевых материалов, гуммировочных покрытий и др. изделий, работающих при высоких температурах и в контакте с агрессивными средами.

Объем мирового произ-ва ок. 8 тыс. т в год (1989).

Лит.: Серушкин И. Л. [и др.], "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева", 1980, т. 25, № 5, с. 552-72; Синтетический каучук, 2 изд., Л., 1983; Новицкая С.П., Нудельман З.Н., Донцов А.А., Фторэластомеры, M., 1988. © С.П. Новицкая.