Ученые Физико-химического НИИ
им. Л.Я. Карпова разработали метод радиационной модификации
политетрафторэтилена. Работы в этом направлении начались в институте им. Карпова еще в начале
1950 гг., таким образом на достижение сегодняшнего результата ушло почти 60
лет. Существенную роль в окончании работы сыграла востребованность
решения этой проблемы. "Формулировка практически значимых проектов и
дальнейшая их поддержка со стороны государства позволили перейти от
лабораторного уровня к опытно-промышленному освоению технологии", — считает руководитель проекта радиационной модификации, доктор
физико-математических наук, заведующий лабораторией НИФХИ им. Карпова
Сергей Хатипов.
Суть модификации заключается в том, что
воздействие на фторопласт-4 гамма-лучей вблизи температуры плавления
кристаллитов позволяет сформировать новые надмолекулярные структуры
полимера. Модификация, что особенно важно, не требует никаких
наполнителей или дополнительных химических реагентов, а целиком основана
на изменении наноструктуры.
Модифицированный радиацией
фторопласт получил уникальные характеристики: стойкость к истиранию
выросла более чем в 10 000 раз, при этом коэффициент трения снизился на 30%;
химическая инертность и диэлектрические свойства сохранились,
стойкость же к радиационному воздействию увеличилась в 100 раз;
уменьшилась и ползучесть материала. Новый фторопласт стал лучшим в классе
антифрикционных и уплотнительных конструкционных материалов.
Модифицированный полимер получил название — фторопласт-4РМ (рафлон)
Модифицированные фторопласты повышают
рабочий ресурс изделий более чем в 10 раз. Они прошли успешные испытания
и сейчас уже используются в ряде изделий с повышенным ресурсом.
Обладая радиационной стойкостью,
модифицированный фторопласт сейчас применяется в изготовлении
электротехнических и уплотнительных деталей для космических проектов.
В будущем его можно будет задействовать
при изготовлении арматуры для оборудования теплосетей, нефте- и
газопроводов: компрессоров, насосов, задвижек, затворов, клапанов, что
даст колоссальный экономический эффект, благодаря износоустойчивости,
низким коэффициенту трения и ползучести.
Его также можно использовать как
радиопрозрачный материал в авиации для изготовления антенных
обтекателей, что позволит уменьшить диэлектрическую проницаемость и
тангенс угла диэлектрических потерь, улучшить коэффициент прозрачности и
радиотехнические характеристики антенны — при сохранении теплостойкости
и устойчивости к эрозии.
Основным направлением использования нового
полимера станет строительство автомобильных и железнодорожный мостов,
автодорожных развязок, эстакад, где новый материал будет использоваться в качестве слоя скольжения для возвратно-поступательных и
угловых перемещений опорных узлов пролета. Сейчас для этого используются
композиты фторопласта и сверхвысокомолекулярного полиэтилена, но они
уступают по свойствам фторопласту-4РМ.
В перспективе модифицированный фторопласт найдет применение в медицине для протезирования суставов, для систем
искусственного, вспомогательного кровообращения и т.д. Сейчас обычный фторопласт применяется для изготовления протезов, трансплантатов, в
кардиохирургии.
Главный недостаток нового материала — пока еще слишком высокая цена.
Модифицированный фторопласт может быть вторично переработан как и другие полимеры.Кроме того, фторопласт, как обычный, так и модифицированный,
экологически безопасен, так как не вступает в реакции с окружающей
средой.
НИФХИ им. Л.Я. Карпова
105064, г.Москва, пер. Обуха, д. 3-1/12, стр. 6
Телефон: (495)917-32-57
Факс: (495)917-24-90
E-mail: secretary@nifhi.ru
| 