Фторкаучуки

синтетические фторсодержащие каучукоподобные полимеры (эластомеры), отличающиеся высокой термостойкостью, негорючестью и устойчивостью к действию многих агрессивных сред. Наибольшее распространение в промышленности получили сополимеры винилиденфторида с гексафторпропиленом или с трифторхлорэтиленом (типа СКФ-26 и СКФ-32; см. табл.) — стабильные при хранении, нетоксичные продукты белого цвета с плотностью 1,80—1,86 г/см³, температурой стеклования около — 20°С и молекулярной массой от 10 тыс. до 1 млн. Основные вулканизующие агенты для Ф. этого типа — диамины и их производные, реагирующие с макромолекулами по метиленовым группам (—СН₂—) с образованием сравнительно непрочных поперечных связей С—N. По этой причине в резинах, вулканизованных диаминами, при их эксплуатации в напряжённом (обычно сжатом) состоянии накапливаются большие остаточные деформации. Резины с меньшей остаточной деформацией сжатия могут быть получены методом радиационной вулканизации (См. Вулканизация) (в этом случае между макромолекулами образуются прочные поперечные связи С—С), а также при использовании в качестве вулканизующих агентов дикалиевых солей бисфенолов. В состав резиновых смесей на основе Ф. входят обычно наполнители, например сажа, фторид кальция, а также окислы магния и кальция, связывающие HF (его отщепление от макромолекулы при высоких температурах переработки Ф. или эксплуатации изделий вызывает коррозию металлического оборудования).

Типы фторкаучуков и структура их макромолекул

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

| Тип каучука (торговые         | Структура макромолекулы   |

| названия)    |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сополимер винилиденфторида   |    |

| с гексафторпропиленом (СКФ-    |    |

| 26 — СССР, Вайтон — США)      |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сополимер винилиденфторида   |    |

| с трифторхлорзтиленом (СКФ-    |    |

| 32 — СССР, Кель-F — США)      |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сополимер винилиденфторида   |    |

| с перфторметилвиниловым  |    |

| эфиром (СКФ-260 — СССР)        |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сополимер тетрафторэтилена с  |    |

| трифторнитрозометаном      | X=—COOH, —С≡N, C₆F₅—   |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Сополимер тетрафторэтилена с  |    |

| перфторметилвиниловым    |    |

| эфиром (СКФ-460 — СССР,        |    |

| ECD-006 - США)   |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Перфторалкилентриазиновый     |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Перфторалкилакрилатный    |    |

|----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|

| Фторсилоксановый (СКТФТ —    |    |

| СССР)         |    |

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Прочность при растяжении резин из СКФ-26 и СКФ-32 составляет 16—27 Мн/м² (160—270 кгс/см²), относительное удлинение 250—500%. Резины стойки к топливам, маслам, различным окислителям, кислотам, но нестойки к щелочам, кетонам, фреонам (См. Фреоны) и ионизирующим излучениям. Температура длительной эксплуатации резин из СКФ-26 — 200—250°С, из СКФ-32 — 175—200°С; температура кратковременной эксплуатации — соответственно 300 и 250°С. Существенный их недостаток — низкая морозостойкость. Более морозостойкие резины могут быть получены на основе сополимеров винилиденфторида с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-260). температура стеклования Ф. этого типа около — 40°С.

Резины, стойкие к щелочам, любым растворителям и окислителям, включая фтор, получают из полностью фторированных каучуков, например сополимеров тетрафторэтилена с трифторнитрозометаном (для их вулканизации в макромолекулу вводят третий сомономер, содержащий функциональные группы, например карбоксильные). Такие резины отличаются, кроме того, хорошей морозостойкостью, однако их термостойкость из-за малой прочности связи N—O не превышает 175°С. Более термостойкие резины получают на основе сополимеров тетрафторэтилена с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-460). Хорошие механические свойства этих резин [прочность при растяжении 20—25 Мн/м² (200—250 кгс/см²), относительное удлинение до 230%] не изменяются после их выдержки на воздухе при температуре около 300°С в течение 1 мес. Достоинство резин на основе СКФ-460 — малая остаточная деформация сжатия даже в условиях эксплуатации при температуре около 250°С. Наибольшей термостойкостью (кратковременно до 370 и длительно до 300°С) характеризуются резины из перфторалкилентриазиновых каучуков, стойкие к кислотам и окислителям, но разрушающиеся в щелочах. Резины на основе некоторых Ф. этого типа морозостойки до —50°С.

Перфторалкилакрилатные каучуки значительно уступают др. фторкаучукам по термической и химической устойчивости, но обладают высокой масло- и водостойкостью. Маслостойкие фторсилоксановые каучуки (СКТФТ) близки по остальным свойствам к каучукоподобным полиорганосилоксанам, не содержащим в макромолекуле атомов фтора (см. Кремнийорганические каучуки).

Основной метод синтеза Ф. — радикальная Полимеризация мономеров в эмульсии. Применяют Ф. главным образом в производстве уплотнительных деталей, работающих в контакте с маслами, окислителями и другими агрессивными средами при 200°С и выше. Перфторалкилакрилатным латексом пропитывают ткани для спецодежды. Ф. дороги; используются главным образом в химической промышленности, в авиации и космической технике.

Лит.: Соколов С. В., Каган Е Г., Иванова Т. Л., Термостойкие эластомеры, «Журнал Всес. химического общества», 1974, т. 19, № 6; Amold R. G., Barney A. L., Thompson D. C., Fluoroelastomers, «Rubber Chemistry and Technology», 1973, v. 46, № 3. См. также лит. при ст. Каучуки синтетические.

С. В. Соколов.

К ст. Фторкаучуки.

ФТОРКАУЧУКИ (фторсодержащие каучуки) - продукты полимеризации фторорганических соединений, главным образом смесей винилиденфторида с трифторхлорэтиленом ФТОРОПЛАСТЫ - общее название синтетических термопластичных полимеров - продуктов полимеризации фторпроизводных, олефинов. Наиболее распространенные фтороплаcты - фторлон-4 и фторлон-3.

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

Различают карбо- и гетероцепные Ф. Наиб. пром. применение получили карбоцепныеФ. на основе винилиден-фторида (ВФ) - гл. обр. 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