Перфторалкоксиалкан
| ПФА | |
|---|---|
| |
| Плотность [ 1 ] | 2150 кг/м 3 |
| Модуль упругости при изгибе (E) | 586 М Па |
| Предел прочности ( т ) | 24 МПа |
| Удлинение при разрыве | 300% |
| Складная выносливость | Без перерыва |
| Надрезный тест | |
| Температура плавления | 315 ° С |
| Максимальная рабочая температура | 260 ° С |
| Водопоглощение (ASTM) | <0,03 % через 24 часа |
| Диэлектрическая проницаемость (Dk) при МГц 1 | 2.1 |
| рассеяния при 1 МГц Коэффициент | 0.0001 |
| Сопротивление дуги | < 180 секунд |
| Сопротивление при относительной влажности 50 % | > 10 16 Ох м |
Перфторалкоксиалканы ( ПФА ) представляют собой фторполимеры . Они представляют собой тетрафторэтилена ( 2 C сополимеры F 4 ) и перфторэфиров (C 2 F 3 OR ж , где Р ж представляет собой перфторированную группу, такую как трифторметил (CF 3 )). Свойства этих полимеров аналогичны свойствам политетрафторэтилена (ПТФЭ). По сравнению с ПТФЭ, ПФА обладает лучшими антипригарными свойствами и более высокой химической стойкостью за счет меньшей устойчивости к царапинам. [ 2 ]
Характеристики
[ редактировать ]В отличие от ПТФЭ, алкокси -заместители позволяют перерабатывать полимер в расплаве. [ 3 ] На молекулярном уровне полимеры ПФА имеют меньшую длину цепи и более высокую степень перепутывания цепей, чем другие фторполимеры. Они также содержат атом кислорода на ветвях. В результате получаются материалы, которые становятся более прозрачными , обладают улучшенным сопротивлением текучести и ползучести, а термическая стабильность близка к ПТФЭ или превосходит ее. [ 4 ] Таким образом, PFA предпочтительнее, когда требуется расширенное обслуживание в агрессивных средах, связанных с химическими, термическими и механическими нагрузками. PFA обеспечивает высокую прочность расплава, стабильность при высоких температурах обработки, отличную устойчивость к растрескиванию и напряжениям, а также низкий коэффициент трения. [ 1 ] Аналогичные улучшенные технологические свойства обнаружены у фторированного этиленпропилена (ФЭП), сополимера тетрафторэтилена и гексафторпропилена . [ 5 ] Однако FEP в десять раз менее способен выдерживать многократный изгиб без разрушения, чем PFA. [ 1 ]
Приложения
[ редактировать ]ПФА широко используется в качестве материала для трубопроводов и фитингов для агрессивных химикатов, а также в качестве антикоррозионной футеровки сосудов в химической перерабатывающей промышленности. Типичные области применения включают строительство газовых скрубберов, реакторов, защитных оболочек и трубопроводов. [ 6 ] На угольных электростанциях его используют для футеровки теплообменников. Пропуская сырой газ через аппарат с футеровкой из PFA, газовый поток можно охладить ниже температуры конденсации, не повреждая теплообменник. Его использование способствует повышению эффективности работы всей установки. [ 7 ]
PFA также используется для изготовления оборудования для отбора проб в аналитической химии, а также для геохимических или экологических исследований на месте в полевых условиях, когда особенно важно избежать химического загрязнения ионами металлов на следовых уровнях.
Производство
[ редактировать ]Общие торговые марки включают Teflon-PFA, Hostaflon-PFA и Chemfluor. [ 8 ]
Chemours утверждает, что является единственным производителем PFA в США на своем заводе Fayetteville Works в северном округе Бладен . [ 9 ]
Риски для окружающей среды и здоровья
[ редактировать ]Мономеры таких перфторалкоксиалкановых полимеров, как и другие пер- и полифторалкильные вещества , широко распространены в окружающей среде из-за производства человеком и выброса химических веществ; настолько долговечны, что их называют « вечными химикатами »; и имеют вредные проблемы со здоровьем, которые еще не до конца понятны. [ 10 ]
В 2023 году Агентство по охране окружающей среды США предложило «первый (национальный) стандарт США по ограничению (PFA) в питьевой воде»; хотя были рассмотрены только шесть из более чем 12 000 таких химикатов. [ 11 ]
При высоких температурах или при пожаре фторэластомеры разлагаются и могут выделять фтористый водород . С любыми остатками необходимо обращаться, используя защитное оборудование. [ нужна ссылка ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с «Спецификации PTFE, FEP и PFA» . Корпорация Бодекер, 2007 г. Проверено 22 декабря 2007 г.
- ^ «ПТФЭ, ФЭП, ПФА» . Менден, Германия: TechnoFinish GmbH & Co. KG . Проверено 4 июля 2023 г.
- ^ «ПФА – Перфторалкокси» . Глоссарий . Гейдельберг, Германия: Химическая технология Райхельта. 2014 . Проверено 4 июля 2023 г.
PFA можно плавить без разложения, поэтому пластик можно перерабатывать в полуфабрикаты и серийные изделия с использованием процессов термического формования, таких как литье под давлением, прессование и экструзия, при рабочих температурах от +320 °C до +420 °C.
- ^ «Свойства ПФА» . Обзор материалов . Нью-Джерси, США: Фторотермические полимеры. 13 февраля 2017 года . Проверено 4 июля 2023 г.
- ^ Зигемунд, Гюнтер; Швертфегер, Вернер; Фейринг, Эндрю; Умный, Брюс; Бер, Фред; Фогель, Гервард; МакКьюсик, Блейн (2002). «Соединения фтора органические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a11_349 . ISBN 978-3527306732 . .
- ^ Дитрих Браун, для начинающих , Хансер, Мюнхен, 2003.
- ^ Х. Заехтлинг: Пластиковая мягкая обложка , Hanser Verlag, Вена, 1995, ISBN 3-446-17855-4 .
- ^ «Глоссарий: ПФА – перфторалкокси» . Райхельт Химитехник . Проверено 22 июня 2019 г.
- ^ Сорг, Лиза (6 сентября 2022 г.). «Chemours планирует расширить свой завод Fayetteville Works в северном округе Бладен, где компания увеличит производство PFA, разновидности перфторированных материалов» . Наблюдение за политикой Северной Каролины . Пульс . Проверено 7 сентября 2022 г.
- ^ Перкинс, Том (18 декабря 2021 г.). «Исследование показало, что «вечные химические вещества» PFAS постоянно перемещаются через землю, воздух и воду» . Среда. Хранитель . Проверено 4 июля 2023 г.
- ^ «Получение PFA из воды». Отчеты потребителей . Том. 88, нет. 8. Июль 2023. с. 5.