Инженерные пластики и их применение. Часть 6

Его высокая температура плавления и вязкость расплава делают термопластическую обработку чрезвычайно трудной, поэтому многие продукты легче изготавливаются путем механической обработки из заготовок. Политетрафторэтилен также страдает от низкого модуля и прочности. Его баланс свойств настолько необычен, что даже при повышенной стоимости и удельном весе 2,2 он находит всё более широкое применение в широком спектре специализированных приложений — от изоляции электрических проводов в двигателях, локомотивах, самолетах, ракетах, космических кораблях, осветительных приборах, печах, переключателях, органах управления и компьютерах, электрических изоляторах для систем радиолокации и телевидения до химически стойких труб, фитингов, клапанов и насосов, гидравлических и топливных шлангов в самолетах, грузовиках, автобусах и поездах, уплотнений, подшипников и различных бытовых приборах.

Около 50 лет назад те же и другие производители предложили целый ряд модифицированных фторопластов, таких как фторированный этилен/пропиленовый сополимер, этилентрифторэтилен (ETFE) этиленхлортрифторэтилен (ECTFE) и поливинилиденфторид (PVDF). Это было сделано для того, чтобы обеспечить улучшенную технологичность и механическую прочность при некотором снижении термостойкости, электрических свойств и химической стойкости, а также для снижения стоимости. Последние два материала, ECTFE (ЭХТФЭ) и PVDF (ПВДФ), активно используются производителями промышленных трубопроводных систем. В ассортименте Georg Fischer есть линейки трубопроводных систем ECTFE и PVDF для химической и обрабатывающей промышленности. Эти материалы демонстрируют высокую термостойкость без потери химической стойкости при температурах, значительно превышающих +100 °C, что недоступно для других полимеров, за исключением более дорогого PTFE.

Далее рассмотрим группу полиэфиров и конкретно – ацетальные смолы. Эти стабилизированные полиоксиметилены были представлены компаниями DuPont и Celanese в качестве конструкционных пластиков для замены цветных металлов. Хорошая механическая прочность, упругость, усталостная прочность, смазывающая способность, стойкость к истиранию, температура теплового искажения, устойчивость к воде и растворителям могут приближаться к поведению металлов в единицах объема, в то время как технологичность, цветовые возможности и коррозионная стойкость ацетальных смол в разы превосходят эти показатели у металлов. Основным недостатком является чувствительность к термической, окислительной и ионной деградации. Однако при сравнительно небольшой цене они развивают растущие рынки в области производства автомобилей, бытовой техники, сантехники и оборудования, таких как шестерни, подшипники, корпуса переключателей, клапаны, лопасти вентилятора, бритвы, офисное оборудование, насосы, звенья конвейерной цепи и ручки.

Несмотря на то, что их рост не был столь феноменальным, как первоначально предполагалось, ацетальные смолы завоевали свою часть рынка, где конкурентов им по-прежнему не предвидится, хотя в последние два десятилетия было разработано несколько перспективных полимеров. Такой материал, как поли-3,3-бис-хлорметил-оксетан продвигается производителями как хлорированный полиэфир пентон или пентапласт. Его термическая и химическая стойкость, а также огнестойкость используются главным образом для производства коррозионно-стойкого оборудования в перерабатывающей промышленности, такого как клапаны, фитинги, насосы, расходомеры и футеровки для стальных труб и резервуаров, для работы во многих агрессивных средах при температуре до 121 °C или даже чуть выше. Однако при значительной цене этого материала возможности роста пентапласта ограничены из-за растущей конкуренции со стороны более дешевых материалов.

Полифениленоксид, на самом деле являющийся поли-2,6-диметилфениленоксидов, был представлен компанией General Electric в качестве первого коммерческого представителя новой технологии окислительной полимеризации. Он предлагал сочетание механической прочности, сопротивления ползучести, стабильности размеров, хороших постоянных электрических свойств, влагостойкости и исключительно высокой температуры теплового искажения (+174 °С). Его основными ограничениями были сложная термопластичная обработка, низкая стойкость к растворителям и чувствительность к термическому окислению. Затем он был модифицирован путем смешивания с ударным стиролом для получения норила, обладающего хорошей термопластичной обрабатываемостью и заметно более низкой температурой тепловой деформации (+129 °C). В этой форме и по вполне привлекательной стоимости он находит все большее признание в бизнес-оборудовании, бытовых приборах, электрооборудовании и оборудовании для распределения воды.

В завершение этой части кратко рассмотрим полисульфоновые пластики или полисульфоны. Эти пластмассы, которые были коммерциализированы Union Carbide, на самом деле являются ароматическими полиэфирами, содержащими периодические сульфоновые группы, которые обеспечивают дополнительную резонансную стабилизацию. Они имеют хорошие механические свойства, сопротивление ползучести и стабильность размеров; но их выдающимся качеством является высокая температура теплового искажения (+174 °C) и устойчивость к термическому окислительному разложению. Ограничениями являются сложная термопластичность, янтарный цвет и чувствительность к органическим растворителям. Предлагаемые по средней цене, они находят применение в электрическом и электронном оборудовании, горячих бытовых приборах, автомобильных деталях (механизмы под капотом), в авиационных каналах и панелях, а также в системах горячего водоснабжения и клеях для металлов и других сложно склеиваемых поверхностей.