Полимеры фторпроизводных
ФТОРОПЛАСТЫ (фторлоны),
Техническое назв. полимеров фторолефинов. Наиб, распространены политетрафторэтилен, политрифторхлорэтилен, поливинилиденфторид, а также сополимеры тетрафторэтилена (ТФЭ) с этиленом, винилиденфторидом, гексафторпропиленом, перфторалкилвиниловыми эфирами и сополимеры хлортрифторэтилена с этиленом. ( см. таблицу )
ОСНОВНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ФТОРОПЛАСТЫ
Наименование (марка) |
Формула |
Мол. м., тыс. |
Плотн. |
Модуль упругости МПа |
Т-ра эксплуатации, C |
Политетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон, ТФЭ) PTFE |
|
50-2000 |
2,15-2,24 |
13-35 |
-260-+260 |
Политрифторхлорэтилен (фторопласт-3, ) CTFE или PCTFE |
|
50-200 |
2.09-2.16 |
27-35 |
-195 +190 |
Поливинилиденфторид (фторопласт-2,) PVDF |
|
50-200 |
1.78 |
44-55 |
-45 +150 |
Поливинилфторид (PVF) |
-(СН2 -СНF)n-
|
18-28 |
1,9 |
50-70 |
-70 +120 |
Сополимер ТФЭ с этиленом (фторопласт-40, неофлон) ETFE |
|
50-100 |
1.7 |
35-50 |
-200 +200 |
Сополимер ТФЭ с винилиденфторидом (фторопласт-42) |
|
50-100 |
1.9 |
35 |
-60 +120 |
Сополимер ТФЭ с гексафторпропиленом (фторопласт-4МБ, тефлон FEP, хостафлон, ) FEP |
|
50-200 |
2.16 |
22-32 |
-180 +250 |
Сополимер ТФЭ с перфторвинилпропиловым эфиром (фторопласт-50) PFA |
|
До 100 |
2.15 |
15-32 |
-200 +260 |
1. Политетрафторэтилен ( фторопласт-4) ptfe
Политетрафторэтилен был открыт в апреле 1938 года 27-летним учёным-химиком Роем Планкеттом, который случайно обнаружил, что закачанный им в баллоны под давлением газообразный тетрафторэтилен спонтанно полимеризовался в белый парафиноподобный порошок. Патент на изобретение тефлона принадлежит американской компании DuPont.
Сырье для получения политетрафторэтилена
Тетрафторэтилен — исходный мономер для получения фторопласта-4 — получают в промышленности из дифторхлорметана. Процесс состоит из двух стадий.
На первой стадии получают дифторхлорметан путем фторирования хлороформа безводным фтористым водородом в присутствии трех- или пятифтористой сурьмы:
СНСLз+2НF ——> СНСLF2+2НСL
(Sb3+ )
Процесс проводится в автоклаве при температуре около 100 °С и давлении 3 МПа в присутствии оксида азота. Выход монохлордифторметана составляет 80% от теоретического.
На второй стадии получают тетрафторэтилен путем пиролиза дифторхлорметана:
2СНСLF2——> СF2=СF2 + 2НСL
Пиролиз дифторхлорметана проводят в реакторе, представляющем собой серебряную трубу, при 600—800 °С и получают тетрафторэтилен с выходом более 90%.
Чистый тетрафторэтилен бурно полимеризуется при температуре ниже комнатной. Поэтому его хранят в присутствии ингибитора бутилмеркаптана-(0,5%).