Фторволокна

ФТОРВОЛОКНА, состоят из полностью или частично фто-рир. карбоцепных полимеров и сополимеров: политетрафторэтилена ПТФЭ (полифен, тефлон, тойофлон, горэтекс), сополимера тетрафторэтилена с гексасрторпропиленом СП-ТФЭ-ГФП (фторин, тефлон FEP, тойофлон FED), сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом СП-ТФЭ-ВДФ (фторлон) и др.

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ФТОРВОЛОКОН И НИТЕЙ

В небольших кол-вах выпускаются также волокна на основе поливинилиденфторида, политрифторхлорэтилена (кай-нар), поливинилфторида, сополимера трифгорхлорэтилена с этиленом (хайлар), сополимера тетрафторэтилена с этиленом (афлон).

Наиб. сложности представляет формование волокон из ПТФЭ вследствие его полной нерастворимости и невозможности получения волокнообразующего расплава. Осн. метод получения волокон и нитей из ПТФЭ - формование мокрым методом из его дисперсий в полимере-загустителе (напр., вискозе, поливиниловом спирте и др.). Условия формования близки к применяемым в произ-ве вискозных волокон. После промывки и сушки волокна подвергают термич. обработке с вытяжкой. На этой стадии, проводимой при т-ре 350-400 ⁰C, происходят термодеструкция загустителя и одновременно спекание частиц ПТФЭ с образованием фторволокон, имеющих темно-коричневый цвет вследствие карбонизации полимера-загустителя. При обработке окислителями или длит. прогреве на воздухе м. б. получены волокна белого цвета.

Другой метод получения нитей из ПТФЭ - экструзия смеси его дисперсии со смазкой (напр., углеводородами) или вальцевание ленты. После удаления смазки (напр., испарением), вытягивания и термообработки полученные ленты в процессе вытягивания подвергаются фибриллизации. Аналогично методом экструзии лент получают мононити.

Фторволокна получают также из дисковых блоков, состоящих из ПТФЭ. Из них прецизионным строганием получают тонкую непрерывную ленту, к-рую затем подвергают вытягиванию с фибриллизацией.

Получение комплексных нитей, мононитей и жгутов из плавких фторсополимеров (напр., СП-ТФЭ-ГФП) осуществляют методом формования из расплавов с последующим вытягиванием и термич. обработкой.

Получение нитей из фторсополимеров производят методами мокрого или сухого формования из р-ров. Так, нити фторлон из СП-ТФЭ-ВДФ получают из р-ра в ацетоне формованием в водноацетоновую ванну с последующей промывкой, сушкой, вытягиванием и термич. обработкой.

Фторволокна имеют аморфно-кристаллич. фибриллярную структуру. Форма поперечного сечения волокон, получаемых из р-ров и расплавов, близка к круглой, а получаемых фибриллизацией пленок - прямоугольная.

Для фторволокон характерны мн. специфич. св-ва, присущие исходным фторопластам. Они химстойки и биостойки, био-инертны.

Величины коэф. трения по металлам составляют 0,02-0,1 (ниже, чем для всех др. видов волокон), уд. электрич. сопротивление 10¹⁴-10¹⁸ Oм·м, 2-2,2, 0,0001-0,001. Фторволокна негорючи даже в атмосфере O₂. Кислородный индекс у волокон из полностью фторир. полимеров составляет 95-100%, у волокон из фторуглеводородов - от 40 до 60%. Другие осн. св-ва фторволокон приведены в табл.

Фторволокна используют в разл. техн. материалах и изделиях - тканях и нетканых материалах для фильтрования особо агрессивных жидкостей и газов, для армирования электролизных мембран при произ-ве NaOH, в защитных материалах и спецодежде (в т. ч. эксплуатируемых в среде с высоким содержанием O₂ и для защиты от расплавленных щелочных металлов), в антифрикц. материалах в узлах трения, не требующих смазки, в высокохемостойких уплотнениях и сальниках, для изготовления биологически инертных изделий мед. назначения (шовных материалов, устройств для фильтрации биол. сред и др.), в произ-ве термостойких негорючих электроизоляционных материалов.

Мировое произ-во фторволокон превышает ориентировочно 2000 т в год (1990).

Лит.: Сигал М.Б., Козиорова Т.Н., Синтетические волокна из дисперсий полимеров, M., 1972; Варшавский В.Я., в кн.: Карбоцепные синтетические волокна, под ред. К.Е. Перепелкина, M., 1973, с. 445-90; Волокна на основе фторсодержапщх полимеров, M., 1980; Дрейзеншток Г.С., Иоффе А.З., Глуз М.Д., Нити на основе политетрафторэтилена, M., 1989; [Mоukriеff R.W.], Man-made fibres, L., 1975. К.Е. Перепелкин.