Из истории создания отечественных фторполимеров

А. К. Пугачёв

Шестого апреля 1938 года сотрудник фирмы «Дюпон» Рой Планкетт (Roy J. Plunkett), работая с фреонами, обнаружил на стенках баллона, в котором находился газообразный тетрафторэтилен, белый порошок. Дальнейшими исследованиями было установлено, что этот порошок является полимером — политетрафторэтиленом, образовавшимся в результате самопроизвольной полимеризации тетра-фторэтилена.

Новый полимер сразу привлек к себе внимание благодаря уникальному комплексу свойств. Это непревзойденная химическая стойкость, отличные антифрикционные, антиадгезионные, диэлектрические и изоляционные свойства, гидрофобность, а также способность сохранять эти свойства в широком температурном интервале, от –260 °С до +260 °С.

Первое опытно-промышленное производство политетрафторэтилена было пущено в США на фирме «Дюпон» (продукт выпускался под торговым названием Teяon) в 1943 году, всего через шесть лет после открытия этого полимера, а в Англии его начали производить на фирме ICI по лицензии фирмы «Дюпон» в конце 1947 года.

В СССР политетрафторэтилен попал с образцами американской военной техники, передаваемой по системе Ленд-лиза. В связи с исключительными свойствами этого материала, позволяющими решать многие проблемы по изготовлению специальной техники, встала задача наладить отечественное производство политетрафторполимера. СССР обратился к США по поводу продажи лицензии на применение технологии получения этого продукта. Но в продаже лицензии было отказано, и тогда правительство СССР поручило разработать синтез мономера и полимера, а также и методы переработки полимера в изделия трем организациям. В НИИ-42 занялись разработкой синтеза мономера и процесса полимеризации при низком давлении. В институтах АН СССР решали проблему получения полимера при высоком давлении. В Научно-исследовательском институте полимеризационных пластмасс (НИИПП) велась разработка технологии получения мономера и полимера при среднем давлении (в дальнейшем институт вошел в состав в ОНПО «Пластполимер», в настоящее время это ОАО «Пластполимер»).

В этом творческом соревновании наибольших успехов добился НИИПП, уже в середине 1948 года закончивший основные поисковые работы по синтезу мономера и полимера. В том же году 15 марта выходит распоряжение Совета Министров СССР, которое обязывает Минхимпром смонтировать в Государственном институте прикладной химии (ГИПХ) установку по синтезу тетрафторэтилена путем пиролиза фреона 22 с разгонкой по методу НИИПП; смонтировать в НИИПП установку для полимеризации тетрафторэтилена, а также обеспечить работы по изысканию методов переработки порошкообразного полимера в изделия.

В марте 1949 года были созданы опытные установки синтеза мономера и полимера, на которых проводилась отработка технологического процесса. На этих опытных установках, вплоть до ввода в эксплуатацию в 1956 году промышленного производства на Кирово-Чепецком химическом комбинате, осуществлялся выпуск политетрафторэтилена под торговой маркой фторопласт-4 (Ф4). В связи с достижением больших успехов во НИИ-42 и НИИПП в области синтеза мономера и полимера и с реализацией их в промышленности дальнейшие работы по этому направлению в НИИ-42 были закончены.

Начиная с 1949 года, в НИИПП получило развитие новое научно-техническое направление — переработка политетрафторэтилена в различные изделия; полученные результаты стали основой промышленной технологии. Весь комплекс работ по освоению технологического процесса полимеризации и созданию методов пере-А. К. Пугачёв 6 работки полимера был выполнен небольшим коллективом лаборатории № 2 в составе 12 человек под руководством Льва Викентьевича Черешкевича, ставшего впоследствии главным химиком СССР по проблемам фторопластов.

В 1950-х годах область работ по фторполимерам в НИИПП расширялась, и 15 мая 1961 года лаборатория № 2 была преобразована в отдел, в котором численность персонала в разные годы доходила до 140 человек. В эти годы на основе шести мономеров, разработанных в ГИПХ, в НИИПП было получено свыше 60 различных фторсодержащих продуктов, включая гомополимеры — Ф-1, Ф-2, Ф-3, Ф-4 и сополимеры — Ф-23, Ф-32, Ф-30, Ф-40, Ф-4МБ.

В 1961 году на Кирово-Чепецком химическом комбинате приступили к освоению производства других фторсодержащих полимеров и сополимеров, остро необходимых для промышленности и народного хозяйства. В то же время на опытном производстве НИИПП продолжались работы по синтезу новых полимеров и их переработке. В связи с возрастающей потребностью во фторполимерах в 1963 году на Уральском химическом заводе были введены дополнительные мощности по выпуску фторопластов Ф-4 и Ф-4Д. В эти же годы на ряде промышленных предприятий создаются производства электроизоляционных и конденсаторных пленок, пресс-изделий, композиционных материалов, фторлакотканей, фольгированных диэлектриков, уплотнительных материалов, электроизоляционных трубок на основе фторполимеров.

НИИПП (впоследствии ОНПО «Пластполимер»), становится головным предприятием (приказом МХП 05.08.69 НИИПП вошел в состав Охтинского научнопроизводственного объединения «Пластполимер») бурно развивающейся отрасли: на него была возложена обязанность по координации всех работ по синтезу, переработке и проектированию предприятий по выпуску фторполимерной продукции. На рубеже 1970—80 годов в ОНПО «Пластполимер» развивается новое направление — фторполимеры с функциональными группами для производства ионообменных мембран и химических источников то