Фторкаучуки

Фторкаучуки, синтетические фторсодержащие каучукоподобные полимеры (эластомеры), отличающиеся высокой термостойкостью, негорючестью и устойчивостью к действию многих агрессивных сред. Наибольшее распространение в промышленности получили сополимеры винилиденфторида с гексафторпропиленом или с трифторхлорэтиленом (типа СКФ-26 и СКФ-32; см. табл.) - стабильные при хранении, нетоксичные продукты белого цвета с плотностью 1,80-1,86 г/см³, температурой стеклования около - 20?С и молекулярной массой от 10 тыс. до 1 млн. Основные вулканизующие агенты для Ф. этого типа - диамины и их производные, реагирующие с макромолекулами по метиленовым группам (-СН₂-) с образованием сравнительно непрочных поперечных связей С-N. По этой причине в резинах, вулканизованных диаминами, при их эксплуатации в напряжённом (обычно сжатом) состоянии накапливаются большие остаточные деформации. Резины с меньшей остаточной деформацией сжатия могут быть получены методом радиационной вулканизации (в этом случае между макромолекулами образуются прочные поперечные связи С-С), а также при использовании в качестве вулканизующих агентов дикалиевых солей бисфенолов. В состав резиновых смесей на основе Ф. входят обычно наполнители, например сажа, фторид кальция, а также окислы магния и кальция, связывающие HF (его отщепление от макромолекулы при высоких температурах переработки Ф. или эксплуатации изделий вызывает коррозию металлического оборудования). Типы фторкаучуков и структура их макромолекул Тип каучука (торговые названия) Структура макромолекулы

Сополимер винилиденфторида с гексафторпропиленом (СКФ-26 - СССР, Вайтон - США)

Сополимер винилиденфторида с трифторхлорзтиленом (СКФ-32 - СССР, Кель-F - США)

Сополимер винилиденфторида с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-260 - СССР)
Сополимер тетрафторэтилена с трифторнитрозометаном X=-COOH, -СºN, C₆F₅-
Сополимер тетрафторэтилена с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-460 - СССР, ECD-006 - США)
Перфторалкилентриазиновый
Перфторалкилакрилатный
Фторсилоксановый (СКТФТ - СССР)
Прочность при растяжении резин из СКФ-26 и СКФ-32 составляет 16-27 Мн/м² (160-270 кгс/см²), относительное удлинение 250-500%. Резины стойки к топливам, маслам, различным окислителям, кислотам, но нестойки к щелочам, кетонам, фреонам и ионизирующим излучениям. Температура длительной эксплуатации резин из СКФ-26 - 200-250?С, из СКФ-32 - 175-200?С; температура кратковременной эксплуатации - соответственно 300 и 250?С. Существенный их недостаток - низкая морозостойкость. Более морозостойкие резины могут быть получены на основе сополимеров винилиденфторида с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-260). температура стеклования Ф. этого типа около - 40?С.
Резины, стойкие к щелочам, любым растворителям и окислителям, включая фтор, получают из полностью фторированных каучуков, например сополимеров тетрафторэтилена с трифторнитрозометаном (для их вулканизации в макромолекулу вводят третий сомономер, содержащий функциональные группы, например карбоксильные). Такие резины отличаются, кроме того, хорошей морозостойкостью, однако их термостойкость из-за малой прочности связи N-O не превышает 175?С. Более термостойкие резины получают на основе сополимеров тетрафторэтилена с перфторметилвиниловым эфиром (СКФ-460). Хорошие механические свойства этих резин [прочность при растяжении 20-25 Мн/м² (200-250 кгс/см²), относительное удлинение до 230%] не изменяются после их выдержки на воздухе при температуре около 300?С в течение 1 мес. Достоинство резин на основе СКФ-460 - малая остаточная деформация сжатия даже в условиях эксплуатации при температуре около 250?С. Наибольшей термостойкостью (кратковременно до 370 и длительно до 300?С) характеризуются резины из перфторалкилентриазиновых каучуков, стойкие к кислотам и окислителям, но разрушающиеся в щелочах. Резины на основе некоторых Ф. этого типа морозостойки до -50?С.
Перфторалкилакрилатные каучуки значительно уступают др. фторкаучукам по термической и химической устойчивости, но обладают высокой масло- и водостойкостью. Маслостойкие фторсилоксановые каучуки (СКТФТ) близки по остальным свойствам к каучукоподобным полиорганосилоксанам, не содержащим в макромолекуле атомов фтора (см. Кремнийорганические каучуки).
Основной метод синтеза Ф. - радикальная полимеризация мономеров в эмульсии. Применяют Ф. главным образом в производстве уплотнительных деталей, работающих в контакте с маслами, окислителями и другими агрессивными средами при 200?С и выше. Перфторалкилакрилатным латексом пропитывают ткани для спецодежды. Ф. дороги; используются главным образом в химической промышленности, в авиации и космической технике.
Лит.: Соколов С. В., Каган Е Г., Иванова Т. Л., Термостойкие эластомеры, "Журнал Всес. химического общества", 1974, т. 19, ? 6; Amold R. G., Barney A. L., Thompson D. C., Fluoroelastomers, "Rubber Chemistry and Technology", 1973, v. 46, ? 3. См. также лит. при ст. Каучуки синтетические.
? С. В. Соколов.