4.6.7. Техника безопасности при работе с хлорсодержащими полимерами

В связи с токсичностью продуктов разложения на всех операциях, при проведении которых возможно нагревание хлорcодержащих полимеров до 100-120⁰С, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

– производственные помещения, в которых осуществляется термическая или механическая обработка полимеров, должны быть обеспечены приточно-вытяжной вентиляцией с кратностью обмена не менее 8;

– оборудование должно быть максимально герметизировано и снабжено местной вытяжной вентиляцией;

– операции, связанные с возможным выделением продуктов разложения, необходимо производить в изолирующем противогазе.

– в помещениях, где хранятся и перерабатываются хлорсодержащие полимеры, запрещается курение и хранение курительных принадлежностей, так как их пыль, попадая на папиросы, при сгорании табака разлагается, и продукты разложения попадают в легкие курящего;

– при тушении пожаров в помещениях, где имеются галогенсодержащие полимеры, необходимо применять изолирующие противогазы. До полной ликвидации загорания и проветривания помещения находиться в нем без изолирующего противогаза недопустимо.

4.7. Фторполимеры

4.7.1. Обозначение и номенклатура

Фторопласты – техническое название фторсодержащих полимеров (кроме фторкаучуков), принятое в России. Торговое название фторопластов – фторлоны. К ним относятся гомополимеры фторпроизводных и фторхлорпроизводных этилена (политетрафторэтилен, политрифторхлорэтилен, политрифторэтилен, поливинилиденфторид, поливинилфторид), а также различные сополимеры фторпроизводных этилена с фторолефинами, перфторвиниловым эфиром и этиленом.

Фторопласты обозначаются буквой Ф, после которой через дефис ставятся цифры 1, 2, 3, 4 или буква Н для гомополимеров, либо сочетание этих цифр между собой, буквой Н, нулём или цифрой 6 – для сополимеров. Цифра обозначает содержание атомов фтора в исходных мономерах. Поскольку трифторхлорэтилен и трифторэтилен содержат одинаковое число атомов фтора, они обозначаются цифрой 3 и буквой Н соответственно. Буква М после цифрового обозначения указывает, что фторопласт модифицирован путём сополимеризации с небольшим количеством другого фторсодержащего мономера. Другие буквы после цифр обозначают особенности получения, переработки и применения. Буква Д обозначает дисперсионный метод получения, П – полимер предназначен для переработки прессованием, Ш – экструзией, ЛД – литьём под давлением, Л – применяется для лаков и т.д.

Исключение из этого обозначения составляют сополимеры тетрафторэтилена [CF₂=CF₂] с перфторметиловым эфиром , а также тетрафторэтилена с перфторметиловым эфиром и гексафторпропиленом , которые обозначаются Ф-10 и Ф-100 соответственно.

На основе фторпроизводных этилена разработаны и выпускаются фторкаучуки, которые обозначаются буквами СКФ и через дефис цифрами 26 или 32. Цифры показывают, что каучук является сополимером винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26) или винилиденфторида с трифторхлорэтиленом (СКФ-32). Свойства каучуков будут рассмотрены в соответствующем разделе.

4.7.2. Общие свойства и применение

Фторопласты обладают рядом уникальных свойств, которые определяются высокой энергией связи углерод–фтор и увеличением энергии связи углерод–углерод при замене атомов водорода на атом фтора.

Фторопласты отличаются высокой теплостойкостью; верхний предел рабочей температуры при длительной эксплуатации составляет 110-250⁰С (в зависимости от марки). В то же время имеется значительное количество фторопластов, которые сохраняют свою эластичность при температуре жидкого азота. Все они являются хорошим электроизоляционным материалом, инертным к различным агрессивным средам; кроме того, обладают антифрикционными и антиадгезионными свойствами.

В России разработаны и выпускаются промышленностью фторполимеры с разнообразным сочетанием физико-механических, электрических, термических, химических и реологических свойств. Это объясняется тем, что каждый из них имеет свои характерные качества. Например, фторопласт Ф-4 обладает исключительной стойкостью к различным агрессивным средам и растворителям, отличными антифрикционными свойствами и стойкостью к грибкам. Однако он мало устойчив к радиации, не растворяется в обычных растворителях, имеет высокую вязкость расплава, что затрудняет его переработку. Освоен выпуск ряда фторсодержащих полимеров и сополимеров, являющихся термопластами, способными перерабатываться обычными для них методами – горячего прессования, экструзии, литья под давлением. Это так называемые плавкие фторопласты: Ф-2, Ф-2М, Ф-3, Ф-4М, Ф-4Н, Ф-10, Ф-23, Ф-26, Ф-30, Ф-32Л, Ф-40, Ф-42, Ф-100. Большинство из них могут подвергаться многократному высокотемпературному формованию без изменения своих основных свойств, что позволяет получать изделия из них без отходов. Все плавкие фторопласты уступают Ф-4 по теплостойкости диэлектрическим, антифрикционным и антиадгезионным свойствам, однако превосходят его по устойчивости к радиации и способности работать при повышенных нагрузках. Плавкие фторопласты можно получать в виде концентрированных суспензий. Покрытия из них отличаются повышенной адгезией к металлам, низкой паро- и газопроницаемостью.

Нарушение строгой регулярности цепей молекул некоторых плавких фторопластов приводит к их избирательной растворимости в органических растворителях. Использование фторопластов в виде растворов позволяет расширить ассортимент изделий, получая из них плёнки, лакоткани, покрытия, волокна. К числу растворимых фторопластов относятся Ф-1, Ф-2, Ф-2М, Ф-4Н, Ф-23, Ф-26, Ф-32Л, Ф-42 и др. Некоторые из данных фторопластов являются высокоэластичными и используются в резиновых смесях. Фторопласты применяются для переработки в изделия в ненаполненном виде и в сочетании с различными наполнителями; на их основе готовят лаки, суспензии, пластизоли и пиротехнические составы.

Уникальность свойств фторопластов, надёжность в работе и продолжительный срок эксплуатации изделий из них обеспечивают непрерывное расширение областей их применения: от бытового назначения до авиации, атомной промышленности и космоса. Основные марки выпускаемых фторопластов и их свойства приведены в табл. 6, 7.

Общие свойства и области применения фторполимеров приведены в работах [1, 4, 16, 17, 26, 30, 34, 38-47]