Politrifluorocloretilena, PCTFE ( -CF2 - CFCl-) n- este un homopolimer trifluorcloretilenă cu greutate moleculară mare . În Rusia, PCTFE este produs sub numele de marcă fluoroplast - 3 conform GOST 13744-83 Copie de arhivă din 6 octombrie 2016 la Wayback Machine , este unul dintre primii polimeri care conțin fluor care au primit o importanță practică deosebită și dezvoltare industrială. [unu]
| Politrifluorcloretilenă | |
|---|---|
| General | |
Nume sistematic |
poli(trifluorcloroetenă). |
| Abrevieri | PCTFE, PCTFE |
| Nume tradiționale | Fluoroplast-3 (F-3), Fluoron-3, Kel-F |
| Chim. formulă | ( C F 2 - C F Cl ) n |
| Proprietăți fizice | |
| Stat | solid |
| Densitate | 2090-2160 kg/m³ la 20 °C |
| Proprietati termice | |
| Temperatura | |
| • topirea | faza cristalină - aproximativ 215 °C, stagnarea fazei amorfe - 50 °C |
| • descompunere | 300-315°C |
| Clasificare | |
| Reg. numar CAS | 9002-83-9 |
| Reg. numărul EINECS | 618-336-7 |
| Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel. | |
Analogii străini ai PTFE-3 sunt: Kel-f (3M Corp), Alcon (Allied Signal), Aclar (Honeywell International Inc.), Plascon (Allied Signal), Voltalef (Arkema AG), Neoflon PCTFE (Daikin Industries, Ltd) , Hostaflon C2 (Hoechst/Dyneon), Fluon (ICI). [2]
Fluoroplast-3 este un polimer cristalin . Temperatura de tranziție sticloasă a fazei amorfe este de 50 ° C; sub aceasta, cristalizarea nu se observă mult timp; deasupra acesteia începe cristalizarea, a cărei viteză crește odată cu creșterea temperaturii la 170 ° C. Punctul de topire al fazei cristaline este de aproximativ 215 °C. Poate fi stins: răcirea rapidă a polimerului topit duce la o scădere a conținutului fazei cristaline la 30-40%. Când este încălzită la 300–315 °C, se descompune și devine maro închis (până la negru). [3]
Proprietățile fizice și mecanice ale fluoroplastului-3 depind de gradul de cristalinitate. În comparație cu fluoroplastul-4 , are plasticitate mai mare, dar stabilitate termică mai scăzută cu 80-100°C. Fără sarcină, poate fi operat în intervalul de temperatură de la plus 125 până la minus 195 °C; sub sarcină - de la plus 70 la minus 60 ° C. La rece, fluoroplastul-3 este insolubil în orice solvenți organici. La temperaturi ridicate, se dizolvă în mesitilen, tetraclorură de carbon , benzen , toluen , xilen , ciclohexan și hidrocarburi fluorurate . [3]
Proprietățile dielectrice ale fluoroplast-3 sunt inferioare celor ale fluoroplast-4, care este asociată cu o polaritate mai mare, din cauza căreia pierderile dielectrice cresc. Când este încălzit peste 120 °C, proprietățile sale dielectrice se deteriorează semnificativ. În ceea ce privește rezistența chimică, fluoroplastul-3 este, de asemenea, inferior fluoroplastului-4, dar este rezistent la acțiunea acizilor de diferite concentrații, a soluțiilor alcaline, a peroxizilor și a solvenților organici. Sub influența radiațiilor radioactive, fluoroplastul-3 suferă o degradare cu formarea diverșilor produși de degradare, inclusiv clor și fluor. [3]
Fluoroplast-3 este prelucrat prin presare, turnare prin injecție și extrudare. Absența practică a curgerii la rece permite utilizarea acestuia la presiuni mari.
Polimerizarea trifluorocloretilenei se caracterizează prin viteză redusă și producerea de polimeri cu greutate moleculară relativ scăzută. Fluoroplastul-3 se obține prin polimerizare cu radicali liberi în masă sau soluție, prin metode de suspensie în apă și emulsie. [unu]
În ciuda ratei scăzute de polimerizare în vrac nefavorabile din punct de vedere economic, metoda a stat la baza începerii producției industriale de fluoroplast-3, deoarece face posibilă obținerea unui produs de înaltă puritate cu proprietăți fizice și mecanice bune. Metoda de obținere în suspensie în mediu apos este mai economică și mai avansată din punct de vedere tehnologic și face posibilă, la o viteză de proces mult mai mare, controlul cu ușurință a îndepărtarii căldurii de reacție și a greutății moleculare a polimerului. Datorită necesității de a efectua polimerizarea la temperaturi scăzute, procesul este inițiat de sisteme redox . De regulă, produsul suspensie are proprietăți mai slabe, pentru greutate moleculară egală, vâscozitatea la topire a polimerului în suspensie este mai mare decât cea a polimerului obținut prin polimerizare în vrac. Metoda de emulsie oferă un polimer cu o dependență mai favorabilă a vâscozității topiturii de greutatea moleculară și are o serie de alte avantaje, cu toate acestea, purificarea polimerului rezultat din componentele emulgator, coagulant și inițiatoare este dificilă. [unu]
Fluoroplast-3 a fost obținut pentru prima dată în 1934 în concernul german IG Farben .
Este produs în URSS din 1951, indicatorii de calitate sunt reglementați de GOST 13744-76. Fluoroplastul-3 cu greutate moleculară mare este produs sub formă de pulbere liberă albă de trei grade:
Sub formă de suspensie în lichide organice, fluoroplastul-3 este produs în trei grade:
Fluoroplast-3 este utilizat pentru a obține acoperiri anticorozive pentru metal, sticlă, porțelan, ceramică (sub formă de suspensie), pentru a obține pelicule și foi pentru căptușeli anticorozive ale recipientelor, echipamentelor și pentru fabricarea garniturii și etanșărilor. Ca acoperire anticorozivă, fluoroplastul-3 este semnificativ superior politetrafluoretilenei (F-4) și multor alte materiale. Coeficientul de difuzie al F-3 este de aproximativ 100 de ori mai mic decât cel al PTFE. Acoperirile din acesta sunt practic non-difuzie . Absorbția sa de apă este practic zero. Coeficientul de difuzie a vaporilor de apă prin filmul de fluoroplast-3 este (1,79-3,06)•10−17 kg /(m•s•Pa). [2]
Fluoroplast-3 nu are niciun efect asupra gustului și mirosului alimentelor, deci este aplicabil pentru fabricarea pieselor de mașini pentru prelucrarea alimentelor și acoperirea matrițelor metalice și a benzilor transportoare. Aceste acoperiri elimina aderenta si nu necesita lubrifiere, rezista la incalzirea pe termen lung pana la plus 100 °C si pe termen scurt pana la plus 120 °C. Filmele, acoperirile și produsele fabricate din F-3 pot fi utilizate în industria farmaceutică și în medicină. Piroliza F-3 poate produce uleiuri și lubrifianți.
Fluoroplast-3M este o politrifluorocloretilenă modificată, caracterizată printr-o viteză de cristalizare mai mică, o dimensiune mai mică a sferulitelor formate în timpul cristalizării și o greutate moleculară mai mare. Produsele fabricate din PTFE-3M sunt mai transparente decât produsele fabricate din fluoroplast-3, proprietățile lor sunt practic independente de viteza de răcire. Nu este nevoie de întărire simplifică tehnologia de presare, acoperire.
În funcție de scopul și metodele de prelucrare, se produc 2 grade: