Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Фторопласты. Часть 5

ПТФЭ, который ранее не плавился, имеет кристалличность 92-98%, что указывает на линейную и неразветвленную молекулярную структуру. При достижении 342 °C он плавится, превращаясь из мелового белого цвета в прозрачный аморфный гель. Вторая температура плавления ПТФЭ составляет 327 °С, поскольку он никогда не рекристаллизуется в той же степени, что и до его первого плавления. Сообщалось о переходах первого и второго порядка для ПТФЭ. Переходы, близкие к комнатной температуре, представляют практический интерес из-за влияния на обработку материала. Ниже 19 °C кристаллическая система из ПТФЭ является почти идеальной треугольной структурой. Выше 19 °C элементарная ячейка меняется на шестиугольную. В интервале 19-30 °С сегменты цепи становятся беспорядочно растущими, и предпочтительное кристаллографическое направление исчезает, что приводит к значительному расширению удельного объема ПТФЭ (1,8%), что необходимо учитывать при измерении размеров изделий, изготовленных из этого материала.

ПТФЭ на сегодняшний день является наиболее химически стойким полимером среди термопластов. Исключения составляют расплавленные щелочные металлы, газообразный фтор при высоких температурах и давлениях и немного органических галогенированных соединений, таких как трифторид хлора (ClF3) и дифторид кислорода (OF2). Сообщалось, что несколько других химикатов воздействуют на ПТФЭ при или около его верхней рабочей температуры. ПТФЭ реагирует с 80% гидроксидом натрия или калия и некоторыми сильными основаниями Льюиса, включая гидриды металлов. Механические свойства PTFE, как правило, уступают техническим пластикам при комнатной температуре. Наполнители являются хорошим средством, чтобы преодолеть этот недостаток.

Полимеры PFA полностью фторированы и перерабатываются в расплаве. Они имеют химическую стойкость и термостойкость, сравнимые с PTFE. Удельный вес перфторалкокси смол находится в диапазоне 2,12-2,17. Верхняя температура непрерывного использования PFA составляет +260 °C. Кристалличность и удельный вес частей PFA уменьшаются при увеличении скорости охлаждения расплавленного полимера. Самая низкая кристалличность, полученная гашением расплавленного PFA во льду, составила 48% (удельный вес 2,123). Подобно PTFE, молекулярный вес PFA не может быть измерен обычными методами. Используется косвенный фактор, называемый скоростью течения расплава (MFR), также называемый индексом течения расплава (MFI), который представляет собой количество расплава полимера, которое протекает через капиллярный реометр при данной температуре при определенной нагрузке (обычно в граммах за 10 минут).

MFR обратно пропорциональна вязкости, а вязкость прямо пропорциональна молекулярной массе полимера. PFA демонстрирует один переход первого порядка при -5 °C в отличие от двух температур для PTFE при 19 и 30 °C. Он имеет три перехода второго порядка при -100, -30 и 90 °C. PFA обладает превосходными электрическими свойствами, такими как высокая изоляция сопротивление, низкая диэлектрическая проницаемость (2.1) и низкий коэффициент рассеяния. Диэлектрическая проницаемость и коэффициент рассеяния остаются практически неизменными в диапазоне от -40 до -250 °С и от 102 Гц до 1010 Гц. Прочность диэлектрического пробоя (кратковременно) составляет 80 кВ / мм для пленки толщиной 0,25 мм (ASTM D149). Химические свойства PFA аналогичны свойствам PTFE. PFA подвергается воздействию радиации, и разложение в воздухе начинается при несколько большей дозе, чем у PTFE, который начинает разлагаться при 0,02 Мрад.