Полихлортрифторэтилен ( PCTFE или PTFCE ) представляет собой термопластичный хлор фторполимер с молекулярной формулой (CF 2 CClF) п , где п есть число мономерных звеньев в полимерной молекуле. Он похож на политетрафторэтилен (ПТФЭ), за исключением того, что он представляет собой гомополимер мономера хлортрифторэтилена (ХТФЭ) вместо тетрафторэтилена. У него самая низкая скорость прохождения водяного пара среди всех пластиков. [2]
Имена | |
---|---|
Другие названия Поли (1-хлор-1,2,2-трифторэтилен) Поли ( этилентрифторид хлорид) Полимонохлортрифторэтилен Поли (трифторэтиленхлорид) Поли (хлортрифторэтилен) Поли (трифторхлорэтилен) Поли (хлортрифторэтилен) Поли ( трифторвинилтрифторхлорид ) Поли ( трифторвинилтрифторхлорид) F 300; Кел-Ф 81 | |
Идентификаторы | |
| |
Сокращения | PCTFE, PTFCE [1] |
ChemSpider |
|
ECHA InfoCard | 100.120.473 |
MeSH | Полихлортрифторэтен |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
Характеристики | |
(C 2 ClF 3 ) п °° | |
Молярная масса | Переменная |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
История
Он был открыт в 1934 году [3] [4] Фрицем Шлоффером и Отто Шерером, которые работали в IG Farben Company, Германия. [5]
Торговые наименования
После Второй мировой войны ПХТФЭ был коммерциализирован под торговой маркой Kel-F 81 компанией MW Kellogg в начале 1950-х годов. [6] Название «Kel-F» произошло от слов «Kellogg» и «фторполимер», которые также представляют другие фторполимеры, такие как сополимер поли (хлортрифторэтилен-со-винилиденфторид) (Kel-F 800). [7] Они были приобретены 3M Company в 1957 году. [6] Но 3M прекратила производство Kel-F к 1996 году.
Смола PCTFE в настоящее время производится под разными торговыми марками, такими как Neoflon PCTFE от Daikin , Voltalef от Arkema или Aclon от Allied Signal . Пленки PCTFE продаются Allied Signal под торговой маркой Aclar. [8] Торговые наименования PCTFE в других компаниях-производителях включают Hostaflon C2 от Hoechst , Fluon от ICI, Aclar от Honeywell , Plaskon от Allied Chemical Corporation , Halon от Ausimont, США, [9] [10] и Ftoroplast-3 в СССР и Российской Федерации. . [11]
Синтез
PCTFE - это гомополимер с добавкой. Его получают с помощью свободно-радикальной полимеризации в хлортрифторэтилена (CTFE) [12] и может быть проведена в растворе , массе , суспензии и эмульсионной полимеризации . [13]
Характеристики
PCTFE обладает высокой прочностью на разрыв и хорошими термическими характеристиками . Он негорюч [14], термостойкость до 175 ° C. [15] Обладает низким коэффициентом теплового расширения . Температура стеклования ( T g ) составляет около 45 ° C. [1]
PCTFE имеет один из самых высоких предельных кислородных индексов (LOI). [16] Обладает хорошей химической стойкостью . Он также демонстрирует такие свойства, как нулевое поглощение влаги и отсутствие смачивания . [15] [17]
Не поглощает видимый свет . Под воздействием излучения высокой энергии он, как и ПТФЭ, разрушается. [18] Может использоваться как прозрачная пленка. [14]
Присутствие атома хлора , имеющего больший атомный радиус, чем у фтора , препятствует плотной упаковке, возможной в ПТФЭ. Это приводит к тому, что фторполимеры имеют относительно более низкую температуру плавления [19], около 210–215 ° C. [2]
ПХТФЭ устойчив к воздействию большинства химикатов и окислителей , и это свойство проявляется благодаря высокому содержанию фтора. Однако он немного набухает в галогенуглеродных соединениях , простых и сложных эфирах и ароматических соединениях . [2] ПХТФЭ устойчив к окислению, поскольку не содержит атомов водорода . [20]
PCTFE демонстрирует постоянный дипольный момент из-за асимметрии его повторяющейся единицы. Этот дипольный момент перпендикулярен оси углеродной цепи. [21]
Отличия от PTFE
PCTFE - гомополимер хлортрифторэтилена (CTFE), тогда как PTFE - гомополимер тетрафторэтилена . Мономеры первого структурно отличаются от мономеров второго тем, что в них один из атомов фтора заменяется атомом хлора . Следовательно, каждая повторяющаяся единица PCTFE имеет атом хлора вместо атома фтора. Это объясняет, что ПХТФЭ имеет меньшую гибкость цепи и, следовательно, более высокую температуру стеклования . ПТФЭ имеет более высокую температуру плавления и более кристаллический, чем ПХТФЭ, но последний прочнее и жестче. Хотя ПХТФЭ имеет отличную химическую стойкость, она все же меньше, чем у ПТФЭ. [22] ПХТФЭ имеет более низкую вязкость , более высокий предел прочности и сопротивление ползучести, чем ПТФЭ. [1]
ПХТФЭ можно формовать под давлением и экструдировать, а ПТФЭ - нет. [1]
Приложения
PCTFE находит широкое применение благодаря двум основным свойствам: отталкивание воды и химическая стабильность. Пленки PCTFE используются в качестве защитного слоя от влаги. Это включает:
- влагобарьер в фармацевтической блистерной упаковке ,
- пароизоляция для защиты люминофорных покрытий в электролюминесцентных лампах (люминофорные химические вещества чувствительны к влаге),
- защита жидкокристаллических дисплеев (LCD), чувствительных к влаге,
- криогенные уплотнения и композиты. [23]
Благодаря своей химической устойчивости он действует как защитный барьер от химикатов. Он используется в качестве покрытия и сборной футеровки для химических применений. PCTFE также используется для ламинирования других полимеров, таких как ПВХ , полипропилен , PETG , APET и т. Д. Он также используется в прозрачных очках, трубках, клапанах , вкладышах химических резервуаров , уплотнительных кольцах , уплотнениях и прокладках . [15]
PCTFE используется для защиты чувствительных электронных компонентов из-за его превосходного электрического сопротивления и водоотталкивания. Другие применения включают гибкие печатные схемы и изоляцию проводов и кабелей. [24] [22]
Низкомолекулярные воски, масла и консистентные смазки PCTFE находят свое применение в качестве инертных герметиков и смазок . Они также используются в качестве жидкостей для флотации гироскопов и пластификаторов для термопластов . [2]
В криогенном секторе и секторе сжиженного газа в качестве герметизирующего раствора используются в основном уплотнения из ПХТФЭ, поскольку этот материал имеет низкое газопоглощение и выдерживает температуру ниже 200 ° C.
Рекомендации
- ^ а б в г Кристофер С. Ибех (2011). ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Свойства, методы производства и области применения . CRC Press. п. 491. ISBN. 978-1-4200-9383-4.
- ^ а б в г CH Курита (20 января 1988 г.). «Приложение А» (PDF) . D-НУЛЕВОЕ ХОЛОДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ . С. 58–61. Архивировано из оригинального (PDF) 21 октября 2013 года . Проверено 14 июня 2012 года .
- ^ Цуёси Накадзима; Анри Гроулт (4 августа 2005 г.). Фторированные материалы для преобразования энергии . Эльзевир. п. 472. ISBN. 978-0-08-044472-7. Проверено 14 июля 2012 года .
- ^ Б. Амедури; Бернар Бутевен (7 июля 2004 г.). Фторполимеры с хорошей архитектурой: синтез, свойства и применение . Эльзевир. п. 5. ISBN 978-0-08-044388-1. Проверено 14 июля 2012 года .
- Перейти ↑ Koch 2012 , p. 11.
- ^ а б Такаши Окадзое. «Синтетические исследования перфторированных соединений прямым фторированием» (PDF) . п. 17 . Проверено 14 июля 2012 года .
- ^ Сухити М. Пейрис; Гаспер Дж. Пьермарини (10 декабря 2008 г.). Статическое сжатие энергетических материалов . Springer. С. 158–. ISBN 978-3-540-68146-5. Проверено 14 июля 2012 года .
- ^ Сина Эбнесаджад (31 декабря 2000 г.). Фторопласты, Том 1: Неплавкие обрабатываемые фторопласты . Уильям Эндрю. п. 74. ISBN 978-0-8155-1727-6. Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ Издательство "ДИАНА" (1 июля 1993 г.). Общество новых материалов, проблемы и возможности: новое материаловедение и технологии . Издательство ДИАНА. п. 8.42. ISBN 978-0-7881-0147-2. Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ Эрнст-Кристиан Кох (17 апреля 2012 г.). Энергетические материалы на основе металлов-фторуглеродов . Джон Вили и сыновья. п. 23. ISBN 978-3-527-32920-5. Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ ГОСТ 13744-83 Госстандарт СССР.
- ^ Сина Эбнесаджад (31 декабря 2002 г.). Плавные обрабатываемые фторполимеры: полное руководство пользователя и справочник . Уильям Эндрю. п. 636. ISBN. 978-1-884207-96-9. Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ Ebnesajjad 2000 , стр. 61.
- ^ а б Рут Винтер (2 августа 2007 г.). Потребительский словарь бытовых, дворовых и офисных химикатов: полная информация о вредных и нежелательных химикатах, содержащихся в бытовых товарах для дома, ядах для двора и загрязняющих веществах для офиса . iUniverse. п. 255. ISBN 978-0-595-44948-4. Проверено 14 июля 2012 года .
- ^ а б в Франсуа Кардарелли (2008). Справочник по материалам: краткий настольный справочник . Springer. С. 708–709. ISBN 9781846286681.ISBN 1846286689 .
- ^ Эбнесаджад, Сина. Фторопласты, Том 2: Плавкие обрабатываемые фторполимеры - Полное руководство пользователя и справочник . п. 560.
- ^ "RIDOUT PLASTICS" . Проверено 5 июня 2012 года .
- ^ Дж. А. Бридсон (8 ноября 1999 г.). Пластмассовые материалы . Баттерворт-Хайнеманн. С. 423–. ISBN 978-0-7506-4132-6. Проверено 30 июня 2012 года .
- ^ Drobný 2006 , стр. 8, 22.
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2012-01-07 . Проверено 13 июня 2012 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ «Диэлектрические свойства полукристаллического полихлортрифторэтилена» (PDF) . Журнал исследований Национального бюро стандартов Раздел A . 66A (4): 1. 1962 . Проверено 26 июня 2012 года .
- ^ а б Доминик В. Розато; Дональд В. Розато; Мэтью В. Розато (2004). Руководство по выбору материалов и процессов для пластмассовых изделий . Эльзевир. п. 75. ISBN 185617431X.ISBN 9781856174312 .
- ^ «Технические пластики для криогеники» . Société des Plastiques Nobles . Проверено 14 февраля 2020 .
- ^ Drobný 2006 , стр. 37-39.