Перфторполиэфир
Перфторполиэфиры ( ПФПЭ ) представляют собой класс фторорганических соединений . Некоторые типы представляют собой синтетические жидкие смазочные материалы, которые используются в аэрокосмической промышленности более 30 лет. [ 1 ] Основными свойствами ПФПЭ являются термостойкость в диапазоне от -58 °C (215 К) до 257 °C (530 К) (в зависимости от конкретных композитов), очень низкое выделение газов по сравнению с другими жидкостями ( давление паров 6 × 10 −8 Торр ) и имеющим диэлектрическую прочность около 15,7 МВ/м. [ 2 ]
Перфторполиэфиры состоят из полимерной цепи, в которой мономеры, из перфторалкильных групп , состоящие соединены эфирными связями. Связи между углеродом и кислородом или фтором прочные. [ 3 ] Перфторполиэфиры представляют собой разновидность ПФАС . [ 4 ]
Термическая и химическая стабильность ПФПЭ, а также парожидкостное равновесие 230 °C при смешивании с подходящими композитами делают его подходящим кандидатом для технологий пайки в паровой фазе . [ 5 ]
История
[ редактировать ]Перфторполиэфиры были разработаны в начале 1960-х годов для ВВС США , которым требовалась смазка, не вступающая в реакцию с жидким или газообразным кислородом (O 2 ). [ 6 ]
Производство
[ редактировать ]Каждый тип перфторполиэфира синтезируется по-разному: ПФПЭ-К получают из ГФПО путем анионной полимеризации . Y и PFBE-Z фотоокисление гексафторпропилена Для PFPE - и тетрафторэтилена применяется соответственно. ПФПЭ-Д синтезируется путем анионной раскрытием цикла полимеризации с 2,2,3,3-тетрафтороксетана . -А получают первичной этерификацией полиэтиленгликоля ПФПЭ перфторацилфторидом. Затем его превращают в полностью фторированный полимер с помощью прямого фторирования. [ 3 ] [ 7 ]
- Структурные формулы разных типов
-
ПФПЭ-К -
ПФПЭ-Y -
ПФПЭ-З -
ПФПЭ-Д -
ПФПЭ-А
Характеристики
[ редактировать ]ПФПЭ химически инертны по отношению ко многим кислотам и окислителям (например, дымящей серной кислоте (олеум, SO 3 ), газообразному хлору , кислороду ), растворителям и т. д.
ПФПЭ нетоксичны при нормальных условиях, негорючие и обладают необычайно высокой способностью выдерживать нагрузки. [ 6 ] [ 8 ] : 275 ПФПЭ могут противостоять разрушению гамма-лучами. [ 6 ]
Электрическое сопротивление 10. 14 Ом/см (20 °C (68 °F)) [ 6 ]
Приложения
[ редактировать ]Как правило, ПФПЭ можно использовать в качестве смазки во всех видах подшипников, пробковых клапанов , прокладок, цепей и шарнирных подшипников, где требуется кислородная инертность материала. [ 6 ] [ 8 ] Примеры включают топливные системы самолетов, механические компоненты устройств, используемых в воздушном пространстве , глубоком космосе или высоком вакууме и при криогенных температурах. [ 6 ]
ПФПЭ можно использовать в составе антиадгезива для форм при литье пластмасс под давлением . [ 6 ]
В качестве смазки для верхнего покрытия приводов компьютерных дисков и сканирующего электронного микроскопа. [ 6 ] [ 8 ] : 275
В качестве противозадирных составов. [ 6 ]
В качестве текучей среды в феррожидкостных уплотнениях . [ 6 ]
Полупроводниковая промышленность
[ редактировать ]В полупроводниковой промышленности ПФПЭ могут использоваться в качестве вакуумной смазки или в оборудовании для плазменного травления , а также в роботах, используемых при работе с полупроводниковыми пластинами , в чистых помещениях и в других коммерческих средах. [ 6 ]
См. также
[ редактировать ]- Krytox — смазка на основе ПФПЭ.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брэдли Шогрин (август 1995 г.). «Спонтанное размачивание перфторполиэфира» (PDF) . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства . Проверено 29 ноября 2017 г.
- ^ «Фомблин® ПФПЭ смазочные материалы» .
- ^ Перейти обратно: а б Флюорохимия. «Краткое введение в методы синтеза ПФПЭ» . Фучжоу Topda New Material Co., Ltd. Проверено 27 июня 2022 г.
- ^ Квятковски, Кэрол Ф.; Эндрюс, Дэвид К.; Бирнбаум, Линда С.; Брутон, Томас А.; ДеВитт, Джейми С.; Кнаппе, Детлеф Р.У.; Маффини, Марисель В.; Миллер, Марк Ф.; Пелч, Кэтрин Э.; Рид, Анна; Зёль, Анна; Трир, Ксения; Венье, Марта; Вагнер, Шарлотта К.; Ван, Жаньюнь; Блюм, Арлин (11 августа 2020 г.). «Научные основы управления ПФАС как химическим классом» . Письма об экологической науке и технологиях . 7 (8): 532–543. doi : 10.1021/acs.estlett.0c00255 . hdl : 20.500.11850/438999 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 27 февраля 2021 г. Проверено 23 августа 2020 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к «Специальные смазочные материалы HUSKEY» (PDF) . Корпорация ХАСК-ИТТ.
- ^ Сводный отчет о понимании перфторполиэфиров (ПФПЭ) и их жизненного цикла (PDF) . ОЭСР. 2024.
- ^ Перейти обратно: а б с Эш, Майкл (2004). Справочник по зеленым химикатам . Ирен Эш (2-е изд.). Эндикотт, Нью-Йорк: Информационные ресурсы Synapse. ISBN 978-1-934764-29-9 . OCLC 747426845 .