Газета "Наш Мир" br>
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.
|