Фторопласты - Пашнин Ю.А.
Скачать (прямая ссылка):
При переработке ТФП необходимо строго руководствоваться всеми положениями, правилами техники безопасности и инструкциями для каждого конкретного вида ТФП и типа переработки.
СУСПЕНЗИИ И ЛАКИ. ПОРОШКИ ДЛЯ НАПЫЛЕНИЯ
Выдающаяся устойчивость к агрессивным средам, теплостойкость, высокие антиадгезионные и электрические свойства, низкий коэффициент трения предопределили широкое применение фторсодержащих полимеров в качестве покрытий. Так как вышеуказанные свойства в наибольшей степени присущи перфорированным полимерам, нерастворимым в обычных растворителях, были разработаны специальные способы получения покрытий из суспензий, представляющих собой тонкодисперсные взвеси порошка полимера в воде или органической жидкости. Основные вопросы теории и практики получения суспензий ПТФЭ и ПТФХЭ (первых промышленных суспензий фторполимеров),
204
покрытий на их основе изложены в работах [25, с. 222—233, 247—256; 26, с. 153—180].
Водные суспензии фторсодержащих полимеров получают из дисперсионных марок ПТФЭ, сополимеров ТФЭ с ГФП, этиленом (фторопласт-4Д, 4МД, 40Д соответственно), имеющих шарообразную форму и небольшой размер частиц. Нестойкие водные дисперсии ПТФЭ с концентрацией около 20%, образующиеся в процессе полимеризации, сразу же после полимеризации стабилизируют введением неионогенных поверхностно-активных веществ (НПАВ), например ОП-7 [27], образующих на каждой частице полимера защитные оболочки.
Стабилизированную суспензию концентрируют до содержания сухого вещества 50—60%. Концентрирование (седиментацию) проводят в поле гравитационных сил при центрифугировании или электродекантацией. Центрифугирование осуществляют на специальных центрифугах с частотой вращения вала до 10 000 об/мин. Пептизацию (восстановление суспензии из осадка) осуществляют добавлением при перемешивании дистиллированной воды в количестве, необходимом для образования суспензии заданной концентрации. Полная пептизация осадка в концентрированную стабильную суспензию происходит при содержании ОП-7 в суспензии 5—6% (масс.) и концентрации осадка, не превышающей 76—80% дисперсной фазы. С целью придания способности смачивать спеченный полимер в суспензию добавляют дополнительное количество ПАВ до общего содержания 9-—12% от массы полимера [26, с. 175—177].
Получение суспензий электродекантацией осуществляют в сосудах (электродекантаторах), разделенных диафрагмами, помещенными между электродами. Частички полимера, несущие электроотрицательный заряд, осаждаются на стенках диафрагм (через которые проходит электрический ток) и постепенно опускаются на "дно. Повышения концентрации суспензий достигают постоянным выводом дисперсионной среды из верхней части сосуда и концентрированной суспензии из нижней части [25, с. 222—223]. Коллоидные характеристики суспензии фторопла-ста-4Д описаны в работе [27].
Неводные суспензии ПТФХЭ, сополимера ТФЭ — Э (фторо-пласта-40Д) и других полимеров получают, измельчая полимер в дисперсионной среде на коллоидной, шаровой или других мельницах. В качестве дисперсионной среды применяют спирты или их смеси с другими органическими жидкостями. При размоле "агрегаты полимерных частиц, имеющие обычно неправильную форму, разрушаются на мелкие, в основном шарообразные, частицы и агрегаты. Размол проводят до достижения определенных значений тонины помола и фракционного (по размеру частиц) состава, устанавливаемых опытным путем. Для получения качественных покрытий суспензия ПТФХЭ должна содержать 60—70% частиц размером до 0,5 мкм, остальное
205
количество составляют агрегаты размером от 0,5 до 5—10 мкм. Суспензии на основе фторопласта-4Д и 40Д имеют размер частиц 0,06—0,4 мкм, фторопласта-4МД, 2-СД, 2М-СД — 0,2— 0,3 мкм. Важными характеристиками являются также концентрация и вязкость суспензии. При равной концентрации толщина однослойного покрытия тем выше, чем больше вязкость суспензии. Так как толстые слои легко растрескиваются — для каждой суспензии подбирают оптимальную вязкость.
Неводные суспензии фторсодержащих полимеров отличаются хорошей смачивающей способностью, применяются преимущественно без добавления ПАВ. Они более технологичны при получении покрытий окунанием, с помощью кисти или пульверизатора. Водные суспензии менее пожароопасны. Они также более удобны при получении покрытий и для пропитывания материалов машинным способом.
Суспензии ПТФЭ выпускают четырех марок:
4Д — для производства покрытий, свободных и армированных пленок, фольгированных диэлектриков, эмалированных проводов;
4ДВ — для получения волокна;
4ДП — для изготовления покрытий и пропитывания самосмазывающихся подшипников, набивочных шнуров;
4ДПУ — для пропитки углеграфита.
Основные марки суспензии фторопласта-3:
СК (спиртовая с добавкой ксилола) и СВ (спиртовая с добавкой воды и ПАВ) —для получения покрытий;
С (спиртовая)—для изготовления пленок.
На основе фторопласта-40Д выпускают водную и неводную суспензии.
Методика нанесения покрытий из большинства суспензий в основном одинакова. Покрытия можно наносить на металлы и другие материалы, выдерживающие высокую температуру, необходимую для сплавления. Перед нанесением покрытия поверхность изделия тщательно очищают от ржавчины, пыли и других загрязнений, острые углы и края закругляют. Для улучшения адгезии поверхность изделия подвергают пескоструйной или дробеструйной обработке, фосфатированию или оксидированию, затем тщательно обезжиривают, промывая растворителем. Пескоструйная обработка увеличивает адгезию фторсодержащих полимеров примерно в 5 раз. Повышения адгезии (и тем самым долговечности) покрытия достигают также применением в качестве грунта суспензии, содержащей тонкоизмельчениую окись хрома (являющуюся одновременно и пигментом). В 30—40 раз повышает адгезию к стали добавление в суспензию ПТФЭ смеси хромовой и фосфорной кислот [20, с. 146].
