Фторкаучуки (фторэластомеры, СКФ – синтетические каучуки фторированные) — сополимеры на основе фторолефинов. Фторорганические каучуки имеют химическую формулу:

где R, например, атом хлора, трифторметильная группа.

Исследование фторированных полиэфиров началось в 1956 г., когда появилась работа Хауптшейна, но широкое развитие это направление получило только с открытия доступным методом получения и полимеризации окисей перфторолефинов.

Наиболее широкое промышленное применение нашли две марки фторкаучуков: СКФ-26 и СКФ-32, выпускается фторкаучук СКФ-26НМ для изготовления термомаслобензостойких герметиков.

Возможность нанесения тонких регулируемых фторполимерных слоев позволяет решить основную сдерживающую проблему применения фторполимеров — высокую стоимость, но при этом важно, чтобы сама технология нанесения не была дорогостоящей.

Физические свойства фторкаучуков

Фторкаучуки нашли наиболее широкое применение в огромном количестве изделий, для которых требуются высокие эксплуатационные характеристики. По химической стойкости и теплостойкости фторкаучуки превосходят все известные эластомеры.

Атом фтора, заменяющий атом водорода в алифатической углеродной цепи, обуславливает очень высокую термическую и химическую стабильность полимера.

Фторкаучуки предназначены для работы в жёстких условиях, которые не выдерживают углеводородные и натуральные каучуки.

Фторэластомеры обеспечивают надежность в течение длительного времени даже в агрессивных средах.

По теплостойкости и химической стойкости близки к тефлону.

Фторкаучуки характеризуются хорошим сопротивлением к истиранию, газонепроницаемостью, невоспламеняемостью, умеренной радиационной стойкостью, удовлетворительными диэлектрическими свойствами. Не растворяются в спиртах, не набухают в воде.

Фторкаучуки устойчивы к минеральным кислотам, алифатическим и ароматическим углеводородам, бензину, маслам и смазкам.

Способность фторкаучуков растворяться в некоторых кетонах и сложных эфирах позволяет использовать их для производства герметиков и клеев.

Повышение морозостойкости фторкаучуков при сохранении их ценных свойств достигается путем применения перфторалкилвиниловых эфиров для сополимеризации со фторалкенами.

Области применения фторкаучуков

Фторкаучук применяются в различных отраслях промышленности — автомобильная, авиационная, ракетно-космическая, нефтяная, химическая промышленность, кабельная промышленность и электроника.

Фторкаучуки нашли применение и в производстве рукавов, шлангов и трубок для горячих агрессивных жидкостей и газов, изоляций проводов и кабелей, эксплуатируемых в условиях высоких температур.

Важной областью применения фторкаучуков является антикоррозионная защита аппаратуры и деталей от действия агрессивных сред, в том числе от 90%-ной перекиси водорода, азотной кислоты и др.

Ткани, прорезиненные смесями из фторкаучука, применяются для изготовления прокладок, диафрагм, защитной одежды и защитных занавесей. Наряду с тепло- и химической стойкостью ткани характеризуются хорошими механическими свойствами и высокой износостойкостью.

Листовые материалы из фторкаучука могут эксплуатироваться в интервале температур от -43 до +200⁰С.

Широкое применение находят герметики из фторкаучуков для герметизации кабин самолетов, уплотнений швов и стыков, а также для наружного покрытия головок болтов, заклепок и т. д. Эти герметики могут быть успешно использованы в электротехнической промышленности при изготовлении электродвигателей.

Из фторкаучуков изготавливают губчатый материал, характеризующийся высокой стойкостью к агрессивным жидкостям, электрической прочностью и широким температурным диапазоном работы.

Фторэластомеры получают посредством радикальной сополимеризации основных фтормономеров: тетрафторэтилена (ТФЭ), винилиденфторида (ВДФ), гексафторпропена (ГФП) и перфторметилвинилового эфира (ПФМВЭ).

Для придания перфторэластомерам способности вулканизоваться, в состав полимерных звеньев необходимо вводить мономеры, содержащие функциональные реакционноспособные группы. В качестве таких соединений используют фторолефины, содержащие такие группы как нитрильная (-C≡N), кислотная (-СООН), сложноэфирная (-СООCH3), сульфофторидная (-SO2F), фторсульфатная (-OSO2F), галогенные (-Br, -I).

Каучуки специального назначения