Полихлортрифторэтилен
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена Поли(1-хлор-1,2,2-трифторэтилен) Поли(этилентрифторидхлорид) Полимонохлортрифторэтилен Поли(трифторэтиленхлорид) Поли(хлортрифторэтилен) Поли(трифторхлорэтен) Поли(хлортрифторэтен) Поли(трифторвинилхлорид) Поли(винилтрифторхлорид) Экс-Ф 300; Экс-Ф 81 | |
| Идентификаторы | |
| Сокращения | ПКТФЭ, ПТФХЭ [1] |
| ХимическийПаук |
|
| Информационная карта ECHA | 100.120.473 |
| МеШ | Полихлортрифторэтен |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| (C 2 ClF 3 ) n °° | |
| Молярная масса | Переменная |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Полихлортрифторэтилен ( PCTFE или PTFCE ) — термопластичный хлорфторполимер n с молекулярной формулой (CF 2 CClF) n , где — количество мономерных звеньев в молекуле полимера . Он похож на политетрафторэтен (ПТФЭ), за исключением того, что он представляет собой гомополимер мономера хлортрифторэтилена (ХТФЭ) вместо тетрафторэтена. Он имеет самый низкий уровень пропускания водяного пара среди всех пластиков. [2]
История
[ редактировать ]Он был обнаружен в 1934 году. [3] [4] Фриц Шлоффер и Отто Шерер, работавшие в компании IG Farben , Германия. [5]
Торговые названия
[ редактировать ]После Второй мировой войны PCTFE 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 собой другие фторполимеры, такие как сополимер поли(хлортрифторэтилен-ковинилиденфторид) (Kel-F 800). [7] Они были приобретены компанией 3M в 1957 году. [6] Но к 1996 году 3M прекратила производство Kel-F.
Смола PCTFE в настоящее время производится под различными торговыми названиями, такими как Neoflon PCTFE от Daikin , Voltalef от Arkema или Aclon от Allied Signal . Пленки PCTFE продаются под торговой маркой Aclar компанией Allied Signal. [8] Торговые названия PCTFE в других компаниях-производителях включают Hostaflon C2 от Hoechst , Fluon от ICI , Aclar от Honeywell , Plaskon от Allied Chemical Corporation , Halon от Ausimont USA, [9] [10] и Фторопласт-3 в СССР и РФ. [11]
Синтез
[ редактировать ]ПХТФЭ представляет собой аддитивный гомополимер. Его получают путем радикальной полимеризации хлортрифторэтилена . (ХТФЭ) [12] и может быть осуществлена полимеризацией в растворе , в массе , суспензии и эмульсии . [13]
Характеристики
[ редактировать ]PCTFE имеет высокую прочность на разрыв и хорошие тепловые характеристики . Это негорючий [14] и термостойкость до 175°С. [15] Имеет низкий коэффициент теплового расширения . Температура стеклования ( T g ) составляет около 45 °C. [1]
PCTFE имеет один из самых высоких предельных кислородных индексов (LOI). [16] Имеет хорошую химическую стойкость . Он также обладает такими свойствами, как нулевое поглощение влаги и отсутствие смачивания . [15] [17]
Он не поглощает видимый свет . Под воздействием высокоэнергетического излучения он разрушается, как и ПТФЭ. [18] Его можно использовать как прозрачную пленку. [14]
Наличие атома хлора , имеющего больший атомный радиус, чем у фтора , препятствует возможной плотной упаковке в ПТФЭ. Это приводит к относительно более низкой температуре плавления среди фторполимеров. [19] около 210–215 °С. [2]
PCTFE устойчив к воздействию большинства химикатов и окислителей , и это свойство проявляется благодаря наличию высокого содержания фтора. Однако он слегка набухает в галогенуглеродных соединениях , простых и сложных эфирах и ароматических соединениях . [2] ПХТФЭ устойчив к окислению, поскольку не содержит атомов водорода . [20]
PCTFE обладает постоянным дипольным моментом из-за асимметрии повторяющегося звена. Этот дипольный момент перпендикулярен оси углеродной цепи. [21]
Отличия от ПТФЭ
[ редактировать ]ПХТФЭ представляет собой гомополимер хлортрифторэтилена (ХТФЭ), тогда как ПТФЭ представляет собой гомополимер тетрафторэтилена . Мономеры первого отличаются от мономеров второго структурно тем, что в нем атом хлора заменяет один из атомов фтора . Следовательно, каждая повторяющаяся единица ПХТФЭ имеет атом хлора вместо атома фтора. Это объясняет меньшую гибкость цепи PCTFE и, следовательно, более высокую температуру стеклования . ПТФЭ имеет более высокую температуру плавления и более кристаллический, чем ПТФЭ, но последний прочнее и жестче. Хотя ПТФЭ обладает превосходной химической стойкостью, она все же ниже, чем у ПТФЭ. [22] ПТФЭ имеет более низкую вязкость , более высокую прочность на разрыв и сопротивление ползучести , чем ПТФЭ. [1]
ПКТФЭ поддается литью под давлением и экструдированию, тогда как ПТФЭ — нет. [1]
Приложения
[ редактировать ]PCTFE находит большую часть своего применения благодаря двум основным свойствам: водоотталкиванию и химической стабильности. Пленки PCTFE используются в качестве защитного слоя от влаги. К ним относятся:
- барьер влаги в фармацевтической блистерной упаковке ,
- пароизоляция для защиты люминофорных покрытий в электролюминесцентных лампах (химические вещества люминофора чувствительны к влаге),
- защита панелей жидкокристаллических дисплеев (ЖКД), чувствительных к влаге,
- криогенные уплотнения и компонанты. [23]
Благодаря своей химической стабильности он действует как защитный барьер от химикатов. Он используется в качестве покрытия и сборной облицовки 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 , химических резервуаров вкладышах , уплотнительных кольцах , уплотнениях и прокладках . [15]
PCTFE используется для защиты чувствительных электронных компонентов из-за его превосходного электрического сопротивления и водоотталкивания. Другие области применения включают гибкие печатные схемы и изоляцию проводов и кабелей. [24] [22]
Низкомолекулярные воски, масла и смазки PCTFE находят применение в качестве инертных герметиков и смазок . Они также используются в качестве флотационных жидкостей для гироскопов и пластификаторов для термопластов . [2]
В секторе криогенных газов и сжиженных газов в качестве герметизирующего решения в основном используются уплотнения из ПХТФЭ, поскольку этот материал имеет низкое газопоглощение и устойчив к температуре ниже 200 °C.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Кристофер К. Ибе (2011). Свойства, методы производства и применение ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ . ЦРК Пресс. п. 491. ИСБН 978-1-4200-9383-4 .
- ^ Jump up to: а б с д CH Курита (20 января 1988 г.). «Приложение А» (PDF) . D-НУЛЕВОЕ ХОЛОДНОЕ ЗНАЧЕНИЕ . стр. 100-1 58–61. Архивировано из оригинала (PDF) 21 октября. Получено 14 , июня
- ^ Цуёси Накадзима; Анри Гроулт (4 августа 2005 г.). Фторированные материалы для преобразования энергии . Эльзевир. п. 472. ИСБН 978-0-08-044472-7 . Проверено 14 июля 2012 г.
- ^ Б. Амедури; Бернар Бутевен (7 июля 2004 г.). Хорошо структурированные фторполимеры: синтез, свойства и применение . Эльзевир. п. 5. ISBN 978-0-08-044388-1 . Проверено 14 июля 2012 г.
- ^ Кох 2012 , с. 11.
- ^ Jump up to: а б Такаси Окадзоэ. «Синтетические исследования перфторированных соединений путем прямого фторирования» (PDF) . п. 17 . Проверено 14 июля 2012 г.
- ^ Сухити М. Пейрис; Гаспер Дж. Пьермарини (10 декабря 2008 г.). Статическое сжатие энергетических материалов . Спрингер. стр. 158–. ISBN 978-3-540-68146-5 . Проверено 14 июля 2012 г.
- ^ Сина Эбнесайджад (31 декабря 2000 г.). Фторопласты, Том 1: Неплавкие перерабатываемые фторопласты . Уильям Эндрю. п. 74. ИСБН 978-0-8155-1727-6 . Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ Издательская компания ДИАНА (1 июля 1993 г.). Общество новых материалов, вызовы и возможности: новые 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 и фторуглеродов . Джон Уайли и сыновья. п. 23. ISBN 978-3-527-32920-5 . Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ ГОСТ 13744-83 Госстандарт СССР.
- ^ Сина Эбнесайджад (31 декабря 2002 г.). Фторполимеры, перерабатываемые в расплаве: Полное руководство пользователя и справочник . Уильям Эндрю. п. 636. ИСБН 978-1-884207-96-9 . Проверено 8 июля 2012 года .
- ^ Ebnesajjad 2000 , стр. 61.
- ^ Jump up to: а б Рут Винтер (2 августа 2007 г.). Потребительский словарь бытовой химии, химикатов для двора и офиса: полная информация о вредных и нежелательных химических веществах, содержащихся в повседневных товарах для дома, ядах для двора и загрязнителях офиса . iUniverse. п. 255. ИСБН 978-0-595-44948-4 . Проверено 14 июля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с Франсуа Кардарелли (2008). Справочник материалов: краткий настольный справочник . Спрингер. стр. 708–709. ISBN 9781846286681 . ISBN 1846286689 .
- ^ Эбнесайджад, Сина. Фторопласты, Том 2: Фторполимеры, перерабатываемые в расплаве – Полное руководство пользователя и справочник . п. 560.
- ^ «РИДАУТ ПЛАСТИК» . Проверено 5 июня 2012 г.
- ^ Дж. А. Брайдсон (8 ноября 1999 г.). Пластмассовые материалы . Баттерворт-Хайнеманн. стр. 423–. ISBN 978-0-7506-4132-6 . Проверено 30 июня 2012 г.
- ^ Дробный 2006 , стр. 8, 22.
- ^ «Глава вторая: Часть шестая» . Архивировано из оригинала 7 января 2012 г. Проверено 13 июня 2012 г.
- ^ «Диэлектрические свойства полукристаллического полихлортрифторэтилена» (PDF) . Журнал исследований Национального бюро стандартов . Раздел A. 66А (4): 1. 1962 г. Проверено 26 июня 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Доминик В. Розато; Дональд В. Розато; Мэтью В. Розато (2004). Справочник по выбору материалов и процессов изготовления пластиковых изделий . Эльзевир. п. 75. ИСБН 185617431X . ISBN 9781856174312 .
- ^ «Технические пластики для криогеники» . Общество Благородных Пластмасс . Проверено 14 февраля 2020 г.
- ^ Дробный 2006 , с. 37-39.