A politrifluor-klór-etilén, PCTFE ( -CF 2 -CFCl-) n - egy nagy molekulatömegű trifluor -klór-etilén homopolimer . Oroszországban a PCTFE-t fluoroplast - 3 márkanéven állítják elő a GOST 13744-83 szerint . A Wayback Machine 2016. október 6-án kelt archív példánya az egyik első fluortartalmú polimer, amely nagy gyakorlati jelentőséget és ipari fejlesztést kapott. [egy]
| Politrifluor-klór-etilén | |
|---|---|
| Tábornok | |
| Szisztematikus név |
poli(trifluor-klór-etén). |
| Rövidítések | PCTFE, PCTFE |
| Hagyományos nevek | Fluoroplast-3 (F-3), Fluoron-3, Kel-F |
| Chem. képlet | ( C F 2 - C F Cl ) n |
| Fizikai tulajdonságok | |
| Állapot | szilárd |
| Sűrűség | 2090-2160 kg/m³ 20 °C-on |
| Termikus tulajdonságok | |
| Hőfok | |
| • olvadás | kristályos fázis - körülbelül 215 °C, az amorf fázis stagnálása - 50 °C |
| • bomlás | 300-315 °C |
| Osztályozás | |
| Reg. CAS szám | 9002-83-9 |
| Reg. EINECS szám | 618-336-7 |
| Az adatok standard körülményeken (25 °C, 100 kPa) alapulnak, hacsak nincs másképp jelezve. | |
A PTFE-3 külföldi analógjai: Kel-f (3M Corp), Alcon (Allied Signal), Aclar (Honeywell International Inc.), Plascon (Allied Signal), Voltalef (Arkema AG), Neoflon PCTFE (Daikin Industries, Ltd) , Hostaflon C2 (Hoechst/Dyneon), Fluon (ICI). [2]
A Fluoroplast-3 egy kristályos polimer . Az amorf fázis üvegesedési hőmérséklete 50°C, alatta hosszú ideig nem figyelhető meg a kristályosodás, felette megindul a kristályosodás, melynek sebessége a hőmérséklet emelkedésével 170°C-ra nő. A kristályos fázis olvadáspontja körülbelül 215 °C. Kioltható: az olvadt polimer gyors lehűtése a kristályos fázis tartalmának 30-40%-ra csökkenéséhez vezet. 300–315 °C-ra hevítve lebomlik és sötétbarnává (feketévé) válik. [3]
A fluoroplaszt-3 fizikai és mechanikai tulajdonságai a kristályosság mértékétől függenek. A fluoroplaszt-4- hez képest nagyobb plaszticitású, de 80-100°C-kal alacsonyabb hőstabilitású. Terhelés nélkül plusz 125 és mínusz 195 °C közötti hőmérsékleti tartományban üzemeltethető; terhelés alatt - plusz 70 és mínusz 60 ° C között. Hidegben a fluoroplaszt-3 semmilyen szerves oldószerben nem oldódik. Magasabb hőmérsékleten oldódik mezitilénben, szén-tetrakloridban , benzolban , toluolban , xilolban , ciklohexánban és fluorozott szénhidrogénekben . [3]
A fluoroplaszt-3 dielektromos tulajdonságai gyengébbek, mint a fluoroplaszt-4é, amely nagyobb polaritással jár, ami miatt a dielektromos veszteségek nőnek. 120 °C fölé hevítve dielektromos tulajdonságai jelentősen romlanak. Kémiai ellenállás szempontjából a fluoroplaszt-3 szintén gyengébb a fluoroplaszt-4-nél, de ellenáll a különféle koncentrációjú savaknak, lúgos oldatoknak, peroxidoknak és szerves oldószereknek. Radioaktív sugárzás hatására a fluoroplaszt-3 bomláson megy keresztül, különféle bomlástermékek, köztük klór és fluor képződésével. [3]
A Fluoroplast-3 feldolgozása préseléssel, fröccsöntéssel és extrudálással történik. A hideg áramlás gyakorlati hiánya lehetővé teszi a magas nyomáson történő alkalmazást.
A trifluor -klór- etilén polimerizációját alacsony sebesség és viszonylag kis molekulatömegű polimerek előállítása jellemzi. A Fluoroplast-3 szabad gyökös polimerizációval nyerhető tömegben vagy oldatban, vizes szuszpenziós és emulziós módszerekkel. [egy]
Az ömlesztett polimerizáció gazdaságilag kedvezőtlen alacsony sebessége ellenére a módszer alapját képezte a fluoroplaszt-3 ipari előállításának megkezdésének, mivel lehetővé teszi nagy tisztaságú, jó fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkező termék előállítását. A vizes közegben történő előállítás szuszpenziós eljárása gazdaságosabb és technológiailag fejlettebb, és sokkal nagyobb folyamatsebességgel teszi lehetővé a reakcióhő eltávolításának és a polimer molekulatömegének egyszerű szabályozását. Mivel a polimerizációt alacsony hőmérsékleten kell lefolytatni, a folyamatot redox rendszerek indítják el. A szuszpenziós termék általában gyengébb tulajdonságokkal rendelkezik, azonos molekulatömeg esetén a szuszpenziós polimer olvadékviszkozitása nagyobb, mint a tömeges polimerizációval nyert polimeré. Az emulziós eljárás olyan polimert ad, amelynek az olvadékviszkozitása kedvezőbben függ a molekulatömegtől, és számos egyéb előnnyel jár, azonban a keletkező polimer megtisztítása az emulgeáló-, koaguláló- és iniciáló komponensektől nehézkes. [egy]
A fluoroplast-3-at először 1934-ben szerezték be a német IG Farben cégtől .
A Szovjetunióban 1951 óta gyártják, a minőségi mutatókat a GOST 13744-76 szabályozza. A nagy molekulatömegű fluoroplaszt-3 fehér laza por formájában készül, három fokozatban:
Szerves folyadékokban szuszpenzió formájában a fluoroplaszt-3-at három fokozatban állítják elő:
A Fluoroplast-3 fém, üveg, porcelán, kerámia korróziógátló bevonatainak előállítására szolgál (szuszpenzió formájában), fóliák és lemezek előállítására tartályok, berendezések korróziógátló béleléséhez, valamint tömítések és tömítések gyártásához. Korróziógátló bevonatként a fluoroplast-3 lényegesen jobb, mint a politetrafluor-etilén (F-4) és sok más anyag. Az F-3 diffúziós együtthatója körülbelül 100-szor kisebb, mint a PTFE-é. Az ebből készült bevonatok gyakorlatilag nem diffúziósak . Vízfelvétele gyakorlatilag nulla. A vízgőz diffúziós együtthatója a fluoroplaszt-3 filmen keresztül (1,79-3,06)•10-17 kg /(m•s•Pa). [2]
A Fluoroplast-3 nincs hatással az élelmiszerek ízére és illatára, ezért élelmiszer-feldolgozáshoz használt gépalkatrészek gyártására, valamint fémformák és szállítószalagok bevonására használható. Ezek a bevonatok kiküszöbölik a tapadást és nem igényelnek kenést, ellenállnak a hosszú távú melegítésnek plusz 100 °C-ig és rövid ideig + 120 °C-ig. Az F-3-ból készült fóliák, bevonatok és termékek felhasználhatók a gyógyszeriparban és az orvostudományban. Az F-3 pirolízis olajokat és kenőanyagokat termelhet.
A Fluoroplast-3M egy módosított politrifluor-klór-etilén, amelyet alacsonyabb kristályosodási sebesség, kisebb méretű kristályosodás során képződő szferulitok és nagyobb molekulatömeg jellemez. A PTFE-3M-ből készült termékek átlátszóbbak, mint a fluoroplast-3-ból készült termékek, tulajdonságaik gyakorlatilag függetlenek a hűtési sebességtől. A keményítés hiánya leegyszerűsíti a préselés, bevonat technológiáját.
A feldolgozás céljától és módszerétől függően 2 fokozatot gyártanak: