El politrifluorocloroetileno, PCTFE (-CF 2 -CFCl-) n - es un homopolímero de trifluorocloroetileno de alto peso molecular . En Rusia, PCTFE se produce bajo la marca fluoroplast - 3 según GOST 13744-83 Copia de archivo fechada el 6 de octubre de 2016 en Wayback Machine , es uno de los primeros polímeros que contienen flúor que ha recibido una gran importancia práctica y desarrollo industrial. [una]
| politrifluorocloroetileno | |
|---|---|
| General | |
Nombre sistemático |
poli (trifluorocloroeteno) |
| abreviaturas | PCTFE, PCTFE |
| nombres tradicionales | Fluoroplasto-3 (F-3), fluorón-3, Kel-F |
| química fórmula | ( C F 2 - C F Cl ) norte |
| Propiedades físicas | |
| Estado | sólido |
| Densidad | 2090-2160 kg/m³ a 20 °C |
| Propiedades termales | |
| La temperatura | |
| • fusión | fase cristalina - alrededor de 215 °C, estancamiento de la fase amorfa - 50 °C |
| • descomposición | 300-315°C |
| Clasificación | |
| registro número CAS | 9002-83-9 |
| registro Número EINECS | 618-336-7 |
| Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario. | |
Los análogos extranjeros de PTFE-3 son: 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]
Fluoroplast-3 es un polímero cristalino . La temperatura de transición vítrea de la fase amorfa es de 50 °C; por debajo de ella no se observa cristalización durante mucho tiempo; por encima de ella comienza la cristalización, cuya velocidad aumenta al aumentar la temperatura hasta 170 °C. El punto de fusión de la fase cristalina es de unos 215 °C. Se puede apagar: el enfriamiento rápido del polímero fundido conduce a una disminución en el contenido de la fase cristalina al 30-40%. Cuando se calienta a 300-315 °C, se descompone y se vuelve de color marrón oscuro (a negro). [3]
Las propiedades físicas y mecánicas del fluoroplasto-3 dependen del grado de cristalinidad. En comparación con el fluoroplasto-4 , tiene una mayor plasticidad, pero una menor estabilidad térmica entre 80 y 100 °C. Sin carga, puede funcionar en el rango de temperatura de más 125 a menos 195 °C; bajo carga - de más 70 a menos 60 ° C. En frío, el fluoroplast-3 es insoluble en cualquier disolvente orgánico. A temperaturas elevadas, se disuelve en mesitileno, tetracloruro de carbono , benceno , tolueno , xileno , ciclohexano e hidrocarburos fluorados . [3]
Las propiedades dieléctricas del fluoroplasto-3 son inferiores a las del fluoroplasto-4, lo que se asocia a una mayor polaridad, por lo que aumentan las pérdidas dieléctricas. Cuando se calienta por encima de 120 °C, sus propiedades dieléctricas se deterioran significativamente. En términos de resistencia química, el fluoroplast-3 también es inferior al fluoroplast-4, pero es resistente a la acción de ácidos de varias concentraciones, soluciones alcalinas, peróxidos y solventes orgánicos. Bajo la influencia de la radiación radiactiva, el fluoroplasto-3 se degrada con la formación de varios productos de descomposición, incluidos el cloro y el flúor. [3]
Fluoroplast-3 se procesa mediante prensado, moldeado por inyección y extrusión. La práctica ausencia de flujo en frío permite su uso a altas presiones.
La polimerización de trifluorocloroetileno se caracteriza por la baja velocidad y la producción de polímeros de peso molecular relativamente bajo. Fluoroplast-3 se obtiene por polimerización por radicales libres en masa o solución, métodos de suspensión en agua y emulsión. [una]
A pesar de la baja tasa económicamente desfavorable de polimerización en masa, el método constituyó la base para el inicio de la producción industrial de fluoroplast-3, ya que permite obtener un producto de alta pureza con buenas propiedades físicas y mecánicas. El método de suspensión de obtención en medio acuoso es más económico y tecnológicamente avanzado y permite, a una velocidad de proceso mucho mayor, controlar fácilmente la eliminación del calor de reacción y el peso molecular del polímero. Debido a la necesidad de realizar la polimerización a bajas temperaturas, el proceso se inicia mediante sistemas redox . Como regla general, el producto en suspensión tiene peores propiedades, para igual peso molecular, la viscosidad en estado fundido del polímero en suspensión es mayor que la del polímero obtenido por polimerización en masa. El método de la emulsión da un polímero con una dependencia más favorable de la viscosidad del fundido del peso molecular y tiene otras ventajas, sin embargo, la purificación del polímero resultante del emulsionante, coagulante y componentes iniciadores es difícil. [una]
Fluoroplast-3 se obtuvo por primera vez en 1934 en la empresa alemana IG Farben .
Se produce en la URSS desde 1951, los indicadores de calidad están regulados por GOST 13744-76. El fluoroplasto-3 de alto peso molecular se produce en forma de polvo blanco suelto de tres grados:
En forma de suspensión en líquidos orgánicos, el fluoroplast-3 se produce en tres grados:
Fluoroplast-3 se utiliza para obtener recubrimientos anticorrosivos para metal, vidrio, porcelana, cerámica (en forma de suspensión), para obtener películas y láminas para revestimientos anticorrosivos de contenedores, equipos y para fabricar juntas y sellos. Como recubrimiento anticorrosión, el fluoroplast-3 es significativamente superior al politetrafluoroetileno (F-4) y muchos otros materiales. El coeficiente de difusión del F-3 es aproximadamente 100 veces menor que el del PTFE. Los revestimientos que contiene son prácticamente no difusores . Su absorción de agua es prácticamente nula. El coeficiente de difusión del vapor de agua a través de la película de fluoroplasto-3 es (1,79-3,06)•10−17 kg /(m•s•Pa). [2]
Fluoroplast-3 no tiene efecto sobre el sabor y el olor de los alimentos, por lo que es aplicable para la fabricación de piezas de máquinas para el procesamiento de alimentos y el recubrimiento de moldes metálicos y cintas transportadoras. Estos recubrimientos eliminan la adherencia y no requieren lubricación, resisten el calentamiento a largo plazo hasta más 100 °C y a corto plazo hasta más 120 °C. Las películas, recubrimientos y productos elaborados con F-3 se pueden utilizar en la industria farmacéutica y en medicina. La pirólisis F-3 puede producir aceites y lubricantes.
Fluoroplast-3M es un politrifluorocloroetileno modificado, caracterizado por una tasa de cristalización más baja, un tamaño más pequeño de esferulitas formadas durante la cristalización y un peso molecular más alto. Los productos fabricados con PTFE-3M son más transparentes que los productos fabricados con fluoroplast-3, sus propiedades son prácticamente independientes de la velocidad de enfriamiento. No hay necesidad de endurecimiento simplifica la tecnología de prensado, recubrimiento.
Dependiendo del propósito y los métodos de procesamiento, se producen 2 grados: