;, Влияние .поглощенной дозы излучения «а физико-• механические свойства ряда фторполимеров иоказано на рис. 28. Нео(бходимо отметить, что эти данные можно использовать только как ориентировочные, поскольку на степень изменения свойств некоторое влияние оказывают как изменения в технологии полимеризации, так и изменение условий облучения.

Облучение не оказывает заметного влияния на зк-сплуатационные параметры фторопластов, если не изменяются фиаико-механические свойства. Фактически не изменяется и нагревостойкость материала.

При интегральной дозе 10 Дж/кг наблюдается ухудшение механических свойств ПТФЭ. Стойкость полимера к воздействию излучения в вакууме значительно выше, чем в воздухе или в среде кислорода. В отсутствие кислорода фторопласт-4 .:можно использовать и после облучения дозой 10 Дж/кг.

На рис. 29 представлена зав1иоимость сопротивления изоляции монтажного провода с изоляцией из ПТФЭ от мощности поглощенной дозы.

Мощность дозы 10 Гр/с приводит к заметному снижению сопротивления изоляции, однако после прекращения радиоактивного .воздействия уровень сопротивления изоляции достигает исходного значения. Изменение сопротивления изоляции яв,ляется следствием изменения наведенной протедимости. На скорость восстановления исходного значения проводимости существенное значение оказывает температура окружающей среды.

ФЭП и ПФА под действием .ионизирующего излучения также преимущественно деструктируют: при дозах излучения более 10 Дж/кг происходит резкое ухудшение физико-механических свойств. Однако если облучение ФЭП проводить при температурах более 80° С, то преобладающим процессом становится структурирование полимера. Дальнейшее повышение температуры до точки плавления

ведет к увеличению скорости Рис 29. Зависимость со-структурирования. При темпе- Г™.™оГоГГизГя: ратурах более 300 С начи- цей из ПТФЭ от мощно-нается деструкция полимера, сти поглощенной дозы.

МОМ-Мг

Гр/с

Провода и кабели с изоляцией из ЭТФЭ обладают исключительной радиационной стойкостью, поэтому она с успехом применяется для изоляции кабельных изделий, работающих в условиях атомных электростанций. Провода, изолированные ЭТФЭ (толщина изоляции 0,375 мм, сечение 3,0 мм), скручивали в кабель 7Х Х3,0 мм защитный покров кабеля состоял из оплетки волокном номекс и оболочки из тефзела толщиной 0,5 мм. Кабель служил моделью для испытаний, имитирующих работу в жестких условиях, и показал удовлетворительные результаты при облучении до 2 МДж/кг применением гамма-излучения Со° интенсивностью 0,01 МДж/кг-ч при максимальной температуре окружающей среды 40° С. ЭТФЭ является примером материала, радиационная стойкость которого в значительной степени зависит от метода получения. Так, стойкость фторопласта-40Ш выше, чем у тефзела (США), а у последнего выше, чем у афлона Коп (Япония).

Как отмечалось, высокой радиационной стойкостью отличается ЭТФХЭ. Интересной особенностью его является существенное улучшение механических свойств при повышенной температуре с ростом дозы облучения; например, в результате облучения халара до дозы 0,5 МДж/кг предел прочности при 200° С возрастает с 1,7 до 4,2 МПа, а относительное удлинение при разрыве с 24 до 350%. Халар сохраняет 50% прочности даже при дозе 5 МДж/кг. Высокая радиационная стойкость позволяет использовать кабели и провода с изоляцией из халара для нужд атомной энергетики.

При облучений дозой 1,00 МДж/кг ПВДФ сохраняет 80% своей первоначальной механической прочности, в то время как ПТФЭ теряет 44% механической прочности при дозе облучения 0,02 МДж/кг.

Рассмотрение поведения фторполимеров в условиях радиоактивного воздействия позволяет оценить допустимую максимальную поглощенную дозу кабелей с изоляцией из различных фторполимеров, МДж/кг:

ПТФЭ....... 0.0001-0.001

ПФА........ 0.01-0.1

ФЭП....... 0.05-0.2

ПВДФ....... 0,2-1.5

ЭХТФЭ...... 0.2-2.0

ЭТФЭ....... 0.2-10.0

.19. Негорючесть

Провода и кабели с изоляцией из фторполимеров широко применяют в условиях, где не исключена возможность в результате возникновения аварийной ситуации или пожара, воздействия на них открытого пламени. При воздействии открытого пламени полимерные покрытия кабелей могут воспламеняться и гореть, образовывать дым и выделять токсичные газообразные продукты горения.

Очевидно, в связи со сложностью однозначной оценки поведения изделий и материалов в пламени до настоящего времени не создано единого метода, характеризующего все аспекты пламястойкости. Поэтому приходится проводить испытания как проводов и кабелей, так и полимерных материалов, входящих в их состав, fio различным методам, которые характеризуют лишь отдельные частные моменты поведения кабеля при воздействии пламени, и по совокупности полученных данных делать вывод о пламястойкости.

Способность материала загораться прежде всего характеризуют кислородным индексом, т. е. минимальным количеством кислорода, %, в атмосфере, состоящей из смеси кислорода и азота, в которой материал способен гореть. Определение кислородного индекса предусмотрено ГОСТ 21793-76 и ASTM D2863-76; ниже приведены значения для различных фторполимеров в сравнении с полиэтиленом (ПЭ):

ПТФЭ........... 95-96

ФЭП, ПФА.......... 95

. ЭТФХЭ........... 60-64

ПВДФ........... 43-44

ЭТФЗ............ 30-31

ПЭ............. 18.4

Из приведенных данных следует, что в нормальной атмосфере, содержащей. 21 % кислорода, все фторполимеры .не поддерживают горения и существенно превосходят по этому показателю полиэтилен. Однако при воздействии открытого пламени полимеры .и в том числе фторопласты горят с выделением теплоты. Чем больше теплоты выделяется при горении, тем сложнее тушить пожар и интенсивнее распространение пламени. Теплота сгорания фторполимеров существенно ниже, чем