发烟在其沸点溫度下作用3小时亦只能引起0.4%的溶胀,而不能严重改变机械性能(表。介质經若干昼夜后增加的重量(%,发烟硫醆,在对溶剂的稳定性上氟塑料与氟塑料-3不同,它在酯、酮、芳香族烴、氯化的溶剂中有較大的溶胀度。例如在20°〇下,于下列溶剂中浸漬7昼夜后,其溶胀度分別为:在醋酸乙酯中——10.8%;在中——7.7%;在四氯化碳中——5.1%;在苯中——2.5%。氟塑料-3m不为水所浸湿,在水中亦不溶胀。水蒸汽透过氟塑料-3m薄膜的扩散系数为9.47x1〇〃°克?厘米/厘米、小时?毫米柱。氟塑料-3m可以用一般的設备及一般的方法,如压制、挤出、注压等方法成型。同时,在制造具有良好机械性能的制品时。
不必对它进行淬火,这就大大簡化了氟塑料-3m的加工。氟塑料-3m制品易于进行各种机械加工。用氟塑料-3m可以制成适于涂复防腐和电絕緣涂层的悬浮体〇(見第九章)。在制备氣塑料-3m的酒精悬浮体时,必須将共聚物粉末磨得极細,使其分散成球形的单个顆粒。这神悬浮体的粘度极小,而在涂层干燥后便会发生龟裂,所以不能得到整块的涂层。这个缺点只要在悬浮体中加入表面活性剂便很容易,这时粘度增加,亦不再发生龟裂。所以,生产的氟塑料-3m的悬浮体只有經过稳定处理的《cb》牌号一种。用氟塑料-3m涂复涂层时。必須严格遵守氟塑料-3涂层的涂复規程,所不同的是,氟塑料-3m的涂层不必进行淬火。氟塑料的电綫涂层可以由悬浮体制成(在搪瓷炉內)。
也可直接由共聚物在螺旋挤出机上以挤出法制成。在使用后一种方法时,为了便于挤出,須在氟塑料-3m中加入4—6%的增塑剂(或鱗酸三苯酯)©。在制成的电綫徐层上只剩有不到1—1.5%的增塑剂,这幷不影响涂层的性能。氟塑料-3m是低頻电流电綫好的絕緣体。这种电綫可以在150%的溫度下,于湿度很高或侵蝕性介质中使用。o氟塑料-3m的悬浮佯是由聚合塑料科学硏究院a.a.庫茲湟佐娃,丑.切哥达耶夫,切烈施开維奇試制成功妁。此法是a.ji.彼欽金,为了制得金属或其它材料的化学稳定和絕緣的涂层。常常采用以各种成膜物质为基料的淸漆3由于不溶性牌号的氟塑料具有卓越的化学稳定性,且介电性质很高,所以用它来制备涂层和薄膜是适宜的。
氟塑料-3的馬丁耐热度为70°〇。它表示这样一种极限溫度,?氟塑料-3的制品即使受到很大的机械負荷,在这一溫度內仍可以应用。从表16中可以看出,当溫度极低时,氟塑料-3的抗弯弹性系数增长得很慢。因此,氟塑料-3具有良好的耐寒性,其制品可以在极低的溫度(一196^)下使用。溫度,抗压弹性系数(未淬火試样>,公斤/厘米2抗弯弹性系数,說/厘’米2相对扯断伸长率(淬火試样品^。溫度,-80|-10〇i—抗弯弹性系数,公斤/厘米:;:■oifu^wo128m溫度,1;根据斯文松〇的数据,聚三氟氯乙烯在一269.3°c(4下受到3000公斤/厘米2負荷时才会破坏。如前所述,氟塑料-3是一种結晶聚合物。
故有再結晶的能力,也就是說在拉力的作用下它与氟塑枓-4一样能够延伸。但是,氟塑料-3开始再結晶时所需要的应力比氟塑料_4要高很多。淬火得好的試样,其开始再結晶所需要的应力达250公斤/厘米而当結晶度很大时,則达400公斤/厘所以,氟塑料-3制品一般造用于拉伸曲綾綫段1所表示的条件下(图,即完全可逆变形的条件下。由此可見,氟塑料-3也具有形成不可逆变形或冷流动的能力。不过,这种性能可以不予考虑,因为氟塑料-3的制品在实际使用中受到的負荷一般达不到产生剩余变形的程度。綫膨胀系数氟塑料-3的綫膨胀系数与溫度的关系,不如氟塑料-4那样复杂。在从50—8〇°c的溫度范围內由6xi(t5增长到l〇xi(tb;而在从120—130°〇的范围內。
这种取代基提高了分子主链的柔顺性,降低了分子的极性,而力学性能基本不变(高拉伸强度、钿性、硬度)。pbt的产量每年至少以10%的速度增长,主要应用于汽车外壳和发动机罩下的制品领域,比如电子稳定监控器及其外罩,它主要是pbt和asa(丙烯、苯乙烯、丙烯酸酯的共聚物)共混而成的,pbt/asa的生产商主要有两家:basf和geplasticeu?rope。另一个进展是用pbt与热塑性弹性共聚酯挤出,经吹塑成型,可用于做底垫材料,以减少噪声振动。高度填充的pbt正向着用于厨房和浴室的瓷砖领域渗透d%]。与pet一样,人们也经常用玻璃纤维填充pbt,以提高其挠曲模量、耐蠕以及冲击强度。pbt适合应用于需要具有尺寸稳定性的地方。
尤其是在水中,并且能够对含有碳、氢油类的腐蚀而不发生应力开裂[197]。因而,pbt应用在泵壳、配电器、转子的叶片、绝缘套、调向毂。为了提高pbt的缺口冲击强度,与乙烯、醋酸乙烯酯共聚,使聚酯主链上含有5%的乙烯、醋酸乙烯酯,以提高其韧性。在某些特殊的应用中,常用pbt、pmma、pet、pc共混。另外一个具有重要商业应用价值的聚对苯二甲酸烷基酯是pct,它是由对苯二甲酸与1,4-环己基乙二醇合成的,其合成如图1.28所示。pct的力学性能不如pet,它主要用于做双轴取向膜,具有较好的耐水性和耐候性[1m]。见表1.8,pct与pbt、pet不同,它具有更高的热变形温度。与pet和pbt相比,pct具有较低的吸水率。
对发动机润滑油以及有机溶剂有较好的稳定性,这使得它常被用于交流发动机的罩及压力传感器[2()()]。pct的共聚物包括pcta、酸性聚酯、pctg、乙二醇改性聚酯。用于包装领域的挤出薄膜和片材。pcta也具有较高的透明度、抗撕裂性、化学稳定性。pctg主要应用于注塑、模塑成型,pctg与pc具有相似的缺口冲击强度,其透明性能与abs相媲美。pctg主要应用于和光学领域[皿]。作为注塑类材料,pet具有巨大的商业价值。主要应用于吹塑瓶和定向膜。1998年美国的pet消费量为43.3亿磅,其国内消费量为3.46亿磅[2g2]。pet也称聚氧亚乙基氧对苯二甲醜,如图1.29所示,可以通过对苯二甲酸二甲酯与乙二醇的两步酯交换来合成[2°3]。
而每一变形球体的收縮正是导至薄膜平面內应力的产生。在极緩慢的冷却时,薄膜涂层会布滿无数裂鏠,不过,裂鏠間的区域还是处于应力状态。如果将球体变形已經固定的淬火薄膜自鋁箔上脫落,于自由状态下(例如在薄膜不能粘着,的氟塑料-4垫板上)加热至210°c以上,則垫板的影响便会。在这种倩况下,球体形状的复原将不会再遇到任何障碍,幷且正如实驗所表明的那样,薄膜的厚度增加25%时。則收縮9%。将这些数値与球体在熔化时大变形的上述計算値比較,可以看出,它們是完全吻合的。涂层在熔化后,緩慢冷却时,除了会产生很大的內应力外,还会出現很多的非常細的裂紋。由于这种裂絞的存在,便不可能再用任何測量仪器进行直接測量的方法来測定內应力了。
另一方面,裂縫也会显著降低涂层的保护性能,因为即使裂縫不是穿透的,薄膜的有效厚度也会显著减小,是在可以浸潤氟塑料-3的介质中,由于毛細管的吸附作用,介质很容易滲入到裂縫中去。因此,为了使悬浮体涂层获得可靠的保护作用,必須使其中不存在較大的內应力。氟塑料-3涂层用淬火的方法便可以达到这个目的。的氟塑料-3m的結晶速度有显著的降低,^此,其涂层无須进行迅速冷却。用氟塑料-4zi的悬浮体制成的涂层也不需要进行淬火,但是这有另一种原因:氟塑料-4fl的微粒不是球形結构,因而它的涂层进行緩慢冷却也不会产生很大的內应力。决定防腐涂层质量的第三个因素就是液态侵蝕性介质对聚合物薄膜的扩散作用。对这种聚合物的扩散程度决定于液体的种类、溫度以及和粘附現象一样也决定于薄膜的結晶状态。特氟龙