Фторполимер представляет собой фторуглерод основанного полимер с несколькими углеродом-фтором облигаций . Он отличается высокой устойчивостью к растворителям, кислотам и щелочам. Самый известный фторполимер - политетрафторэтилен (тефлон).
История [ править ]
В 1938 году политетрафторэтилен ( торговая марка DuPont Teflon) был случайно открыт недавно нанятым доктором философии DuPont Роем Дж. Планкеттом . Работая с газообразным тетрафторэтиленом , он заметил, что в баллоне, ранее находившемся под давлением, не осталось давления. При разрезании цилиндра он обнаружил массу белого твердого вещества в количестве, аналогичном количеству газообразного тетрафторэтилена. Было установлено, что этот материал является новым для мира полимером . Испытания показали, что вещество устойчиво к коррозии от большинства веществ и имеет лучшую термостойкость, чем любой другой пластик. К началу 1941 года в рамках масштабной программы производилось коммерческое производство. [1] [2] [3][4]
Свойства [ править ]
Фторполимеры обладают такими же свойствами фторуглеродов, что они не так чувствительны к силе Ван-дер-Ваальса, как углеводороды . Это способствует их антипригарным свойствам и уменьшению трения. Кроме того, они стабильны благодаря стабильности, которую добавляют к химическому соединению многочисленные связи углерод-фтор . Фторполимеры могут быть механически охарактеризованы как термореактивные пластмассы или термопласты . Фторполимеры могут быть гомополимерами или сополимерами. [ необходима цитата ]
Примеры мономеров, используемых для получения фторполимеров [ править ]
- Perfluorocycloalkene (PFCA)
- Этилен (этан) (E)
- Винилфторид (фторэтилен) (VF1)
- Винилиденфторид (1,1-дифторэтилен) (VDF или VF2)
- Тетрафторэтилен (ТФЭ)
- Хлортрифторэтилен (CTFE)
- Пропилен (P)
- Гексафторпропилен (HFP)
- Перфторпропилвиниловый эфир (ППВЭ)
- Перфторметилвиниловый эфир (PMVE)
Текущий рынок и прогноз [ править ]
Мировой спрос на фторполимеры в 2011 году оценивался примерно в 7,25 миллиарда долларов США. Ожидается, что в последующие годы спрос вырастет на 5,8% в связи с новыми разработками продуктов, приложений и процессов, а также высоким спросом на новых рынках. [5]
Некоторые из крупнейших мировых производителей фторполимеров включают DuPont, 3M, Solvay Chemicals, BASF и Dyneon. [6]
Примеры фторполимеров [ править ]
| Фторполимер | Торговые наименования | Мономеры | Точка плавления (° C) |
|---|---|---|---|
| ПВФ (поливинилфторид) | Тедлар [7] | VF1 | 200 [8] |
| ПВДФ (поливинилиденфторид) | Кынар [9] Солеф [10] Хилар [11] | VF2 | 175 |
| ПТФЭ (политетрафторэтилен) | Продается AGC под торговой маркой Fluon PTFE; Продается компанией Dupont and Chemours под торговой маркой Teflon; продается Solvay Specialty Polymers под торговыми марками Алгофлон Hyflon и Polymist; продается компанией Daikin под торговой маркой Polyflon. | TFE | 327 |
| PCTFE (полихлортрифторэтилен) | Кел-Ф ( 3М ), Неофлон ( Дайкин ) | CTFE | 220 [8] |
| PFA , MFA [12] (перфторалкокси полимер) | Продается AGC под торговой маркой Fluon PFA . Продается DuPont под торговой маркой Teflon . Продается Solvay Specialty Polymers под торговой маркой Hyflon . [13] Неофлон ( Daikin ) | ППВЭ + ТФЭ | 305 |
| ФЭП (фторированный этилен-пропилен) | Продается DuPont под торговой маркой Teflon FEP . Также известен как Neoflon ( Daikin ) и Hyflon. | HFP + TFE | 260 |
| ETFE (полиэтилентетрафторэтилен) | Продавец AGC под торговым названием Fluon ETFE [14] Tefzel ,; [15] продается компанией Daikin под торговой маркой Neoflon. | TFE + E | 265 |
| ECTFE (полиэтиленхлортрифторэтилен) | Халар [16] продается компанией Solvay Specialty Polymers | CTFE + E | |
| FFPM / FFKM ( перфторированный эластомер [перфторэластомер]) | Kalrez. [17] Tecnoflon PFR [18] DAI-EL ( Daikin ) | ||
| FPM / FKM (фторэластомер [сополимеры на основе винилиденфторида]) | Viton , [19] Tecnoflon FKM, DAI-EL ( Daikin ), Fluonox (Gujarat Fluorochemicals Limited) | ||
| FEPM (фторэластомер [тетрафторэтилен-пропилен]) | Продается AGC под торговой маркой AFLAS , [20] | TFE + P | |
| PFPE (перфторполиэфир) | Продается DuPont под торговой маркой Krytox . [21] Продавец Солвей Specialty Polymers SpA , как Fomblin и Galden | ||
| PFSA (перфторсульфоновая кислота) | Нафион | ||
| Перфторполиоксетан |
Типичные свойства [ править ]
[22]
| Имущество | Метод № | Единицы измерения | ПТФЭ | FEP | PFA | ETFE | ECTFE | PCTFE | ПВДФ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Удельный вес | D792 | - | 2,17 | 2,15 | 2,15 | 1,7 | 1,7 | 2,15 | 1,78 |
| Предел текучести | D638 | МПа | 10 | 12 | 15.5 | 24 | 31 год | 40 | 46 |
| Предел текучести | D638 | PSI | 1,450 | 1,740 | 2 250 | 3 480 | 4,500 | 5 800 | 6 670 |
| Удлинение | % | 200-500 | 250–350 | 300 | 200-500 | 200–300 | 80–250 | 20–150 | |
| Модуль упругости | D638 | МПа | 600 | 500 | 700 | 1500 | 1655 | 1500 | 2400 |
| Модуль упругости | D638 | ksi | 87 | 72,5 | 101,5 | 217,5 | 240 | 218 | 348 |
| Твердость | D2240 | Берег D | 60 | 57 | 62 | 75 | 75 | 90 | 79 |
| HDT, @ 66 фунтов на квадратный дюйм | D648 | ° F | 250 | 158 | 164 | 219 | 240 | 248 | 300 |
| HDT, @ 264 фунт / кв. Дюйм | D648 | ° F | 122 | 129 | 118 | 160 | 169 | - | 239 |
| Предельный кислородный индекс | D2863 | % | > 95 | > 95 | > 95 | 30–36 | |||
| Диэлектрическая постоянная | D150 | 1 МГц | 2.1 | 2.1 | 2.1 | 2,6 |
См. Также [ править ]
- Фторорганические соединения
- Органогалоген
- Фторсодержащее поверхностно-активное вещество
- Perfluorocycloalkene (PFCA)
Ссылки [ править ]
- ^ Иддон, Брайан (1985). Магия химии . Истли: BDH. С. 10–11. ISBN 0-9500439-6-6.
- ^ Кирш, Пер (2004). «Фтор» . Современная фторорганическая химия: синтез, реакционная способность, приложения . С. 3–10. ISBN 978-3-527-30691-6. Проверено 7 мая 2011 .
- ^ Hounshell, Дэвид А .; Смит, Джон Кенли (1988). Наука и корпоративная стратегия: DuPont R&D, 1902–1980 . Издательство Кембриджского университета. С. 147, 156–57, 482–484 . ISBN 0-521-32767-9.
- ^ Okazoe, Takashi (2009). «Обзор истории фторорганической химии с точки зрения материальной промышленности» . Труды Японской академии, серии B . 85 (8): 276–89. Bibcode : 2009PJAB ... 85..276O . DOI : 10,2183 / pjab.85.276 . PMC 3621566 . PMID 19838009 .
- ^ «Обзор рынка: мировой рынок фторполимеров» . Acmite Market Intelligence . Внешняя ссылка в
|publisher=( помощь ) - ^ «21 факт о фторполимерах для инженеров» . AFT Fluorotec . Проверено 7 декабря 2015 .
- ^ Tedlar - зарегистрированная торговая марка DuPont.
- ^ a b Кристофер С. Ибех (2011). ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Свойства, методы производства и области применения . CRC Press. С. 491–497. ISBN 978-1-4200-9383-4.
- ^ Kynar - зарегистрированная торговая марка Arkema, Inc.
- ^ Solef - зарегистрированная торговая марка Solvay Specialty Polymers SpA.
- ^ Hylar - зарегистрированная торговая марка Solvay Speciality Polymers SpA.
- ^ «Типичные свойства фторполимеров» . Фторполимер. Архивировано из оригинала на 2014-04-13 . Проверено 9 апреля 2014 .
- ^ Hyflon - зарегистрированная торговая марка Solvay Solexis SpA.
- ^ Fluon - зарегистрированная торговая марка Asahi Glass Company.
- ^ Tefzel - зарегистрированная торговая марка DuPont.
- ^ Halar является зарегистрированным товарным знаком Solvay Solexis SpA.
- ^ Kalrez - зарегистрированная торговая марка DuPont.
- ^ Tecnoflon - зарегистрированная торговая марка Solvay Solexis SpA.
- ^ Viton - зарегистрированная торговая марка DuPont.
- ^ AFLAS - зарегистрированная торговая марка AGC (Asahi Glass Co, Ltd.).
- ^ Krytox - зарегистрированная торговая марка DuPont.
- ^ «Типичные свойства фторполимеров» . Флюоротерм. Архивировано из оригинала на 2014-04-13 . Проверено 9 апреля 2014 .
