Фторопласты

Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами)

Растворы в ацетоне органорастворимых фторопластов на основе сополимеров винилиденфторида с тетрафторэтиленом (Ф-42Л) и гексафторпропиленом (Ф-62Л) смешивали с эпоксидными олигомерами ЭД-20 и Э-40 в различных соотношениях. В полученные растворы вводили алифатический аминный отвердитель - триэтилентетрамин (ТЭТА) в эквимолекулярном количестве по отношению к эпоксидному компоненту. Было установлено, что отвердитель ТЭТА растворим в ацетоновых растворах фторопласт/эпоксидный олигомер в области, где раствор представляет собой однофазную систему. Можно получить стабильный и прозрачный раствор (коэффициенты преломления исходных веществ различны) только при содержании в смеси эпоксидного олигомера до 20 масс.% для Ф-42Л и до 7 масс. % для Ф-62. Для нанесения вышеуказанных композиций методом распыления их разбавляли 646-м растворителем и наносили на подложки из стекла и стали. О степени отверждения судили по содержанию золь-гель фракции.

Образующиеся плёнки и покрытия были непрозрачны, что могло указывать на несовместимость отверждённого эпоксидного компонента и фторопласта. Предположение было подтверждено данными дилатометрических исследований. Оказалось, что у плёнок, полученных из композиции, содержащей 5 % эпоксидного олигомера, имеется два температурных перехода, находящихся в тех же областях, что и в случае индивидуальных полимеров (олигомер ЭД-20 имеет один температурный переход в области 100°С, плёнки из фторопласта Ф-42Л имеют один температурный переход при 152°С (температура плавления кристаллической структуры сополимера), плёнки из фторопласта Ф-62 имеет один температурный переход при 122°С). Это подтверждает несовместимость компонентов в отверждённом состоянии. Бездефектные монолитные композиционные покрытия образуются при содержании эпоксидного олигомера в смеси в случае фторопласта Ф-42Л в количестве до 15%, в случае фторопласта Ф-62 в количестве до 5%.

Изучение структуры и морфологии покрытия с использованием электронно-зондового рентгеноспектрального микроанализа в сочетании с растровой электронной микроскопией морфологии покрытий показало, что отвержденное покрытие представляет собой двухфазную гетерогенную систему, непрерывной матрицей в которой служит фторопласт, а включением - отверждённый эпоксидный олигомер. При этом частицы эпоксидного полимера имеют размер 10-30нм, который зависит от соотношения компонентов, причем, чем меньше доля эпоксидного компонента в системе, тем меньше размер дисперсных частиц.

Таким образом, фторопласт-эпоксидные покрытия являются микро - гетерогенными системами, в которых эпоксидный олигомер локализован в виде отдельных частиц (молекулярных агрегатов) и неравномерно распределён в матрице покрытия. Это позволяет рассматривать эту композицию как наполнен­ный полимер, где наполнителем служит жёсткий полимер на основе отверждённого олигомера, а матрицей-сополимер на основе винилиденфторида.

На рисунке 4 представлены микрофотографии покрытий на основе композиций эпоксидного олигомера ЭД-20 и фторопласта Ф-42Л. Видно, что покрытия градиентны по составу и по толщине покрытия. При этом верхним слоем является фторопласт, а нижним - эпоксидный компонент. Неполярный фторсодержащий компонент сосредоточен на границе с воздухом, а на границе

20-23

20-22

А

О

К

Йо ор

Д

Р п

Й

Ье

Сопро

Тивле

Ние

Удару,

См

Твер­

Дость

,усл.

Ед

Устойч

Ивость

К

Истира нию, кг /мкм

Химстой - кость в 98% Н2$О4 в теч.

10 суток

ТС 8 б

О - О

Ч

Си

О ^ гв

Измен.

А

А

О

0,58

50

223

480

Без измен.

0,78

50

247

720

Без измен.

22-25

23-25

22-24

0,42

0,64

0,72

161

175

178

Без измен.

Без измен.

Без измен.

600

720

720

50

50

50

92

86

82

Ф-62

Ф-62 +5% ЭД20

Ф-62+10%

ЭД-20

95

92

Ф-42Л

Ф42Л+10%

ЭД20

А)

Б)

Рисунок 4. Микрофотографии покрытий на основе фторопласта Ф-42Л и 15% олигомера ЭД-20; а) торец, б) поперечный срез.

Это явление уже отмечено нами ранее для случая композиций из смеси олигомеров с фторированными фрагментами и без них, и свидетельствует о том, что это, вероятно, общий случай поведения композиций с различной поверхностной энергией. Свойства покрытий, полученных из смеси эпоксидного олигомера и фторполимеров представлены в таблице 6.

Таблица 6. Свойства покрытий

С энергетической подложкой (сталь) концентрируется полярный полимер на основе эпоксидного компонента. Следствием расслоения композиции по толщине образуемого покрытия является хорошая адгезия покрытий, высокая гидрофобность, а также химстойкость, хорошие защитные и антифрикционные свойства за счёт преобладания эпоксидного полимера на границе с подложкой.

 

Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами)
подпись: измен.Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами)

Тол­

Щина,

Мкм

 

Угол

Сма-

Чива

Ния

 

Адге­

Зия,

Балл

 

Композиция

 

Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами)

3

 

Ф42Л+20%

ЭД20

 

20-22

 

90

 

0,86

 

50

 

242

 

Без измен.

 

720

 

Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами)

Ф42Л+10%

Э-40

 

20-23

 

90

 

0,70

 

50

 

223

 

Без измен.

 

600

 

Ф-62 +5% Э-40

 

23-25

 

89

 

0,64

 

50

 

163

 

720

 

Без измен.

 

Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами) Модификация эпоксидных олигомеров органорастворимыми фторполимерами (фторопластами)

Из анализа таблицы 6 следует, что однослойное покрытие, обладающее химстойкими, износостойкими и влагостойкими свойствами можно получить, используя описанный ранее принцип послойного распределения компонентов с различной поверхностной энергией по толщине покрытий.

Малые добавки эпоксидного олигомера в органорастворимые фторполимеры, концентрируются около энергетической подложки, обеспечивая адгезию покрытия, поверхность, которого обладает уникальными свойствами, присущими фторопласту.

Фторопласты

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Фторсодержащие полимеры сами по себе инертны и безвредны для организма. Некоторые марки фторполимеров Министер­ством здравоохранения СССР допущены к использованию в качестве противоподгорающих покрытий, изделия из фторо­пласта-4 широко и успешно применяются …

ПРОВЕРКА ГЕРМЕТИЧНОСТИ СВАРНЫХ ШВОВ

Кроме механических испытаний для проверки герметичности сварных соединений и основного материала в случае пленочных фторопластов применяют метод сварных ячеек [33]. Ячейку (рис. 6.6) изготавливают из двух листов пленки, собранных в …

КОНТРОЛЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВНЕШНИМ ОСМОТРОМ И МЕХАНИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ

При внешнем осмотре сварных соединений обнаруживают нали­чие или отсутствие в сварном шве трещин, несплавлений, отслаиваний сварного шва при непроваре и т. д. В протяженных сварных швах проверяют равномерность ширины шва …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.