Loading...
 

Fluorotermoplasty

Fluorotermoplasty to fluoropolimery, które można przetwarzać w stanie stopionym. Mają one niewiele gorsze właściwości termiczne, chemiczne i powierzchniowe od czystego PTFE, ale można je przetwarzać metodami tradycyjnymi dla termoplastów. Dużą grupę fluorotermoplastów stanowią kopolimery tetrafluoroetylenu, polifluorek winylu (PVF) i polifluorek winylidenu (PVDF).

Kopolimer tetrafluoroetylenu z perfluoropropylenem (FEP)

(1)
Image

Obecność HFP w łańcuchu polimeru zmniejsza skłonność do krystalizacji. Charakteryzuje się doskonałą odpornością chemiczną i właściwościami elektrycznymi podczas pracy w wysokich temperaturach do \( 200^{\circ} C \). Jest ognioodporny i wyróżnia się bardzo dobrą ciągliwością w niskich temperaturach [1]. Kopolimer ten znalazł zastosowanie w elektronice i elektrotechnice do izolacji przewodów pracujących w trudnych warunkach w dużym zakresie temperatur jak również w przemyśle chemicznym do bezpiecznego przechowywania i dystrybucji agresywnych związków chemicznych [2].

Kopolimer tetrafluoroetylenu z etylenem (ETFE)

(2)
Image

Kopolimer ETFE ma dużą wytrzymałość na rozciąganie, umiarkowaną sztywność, dużą elastyczność, wyjątkową udarność, dobre ścieranie, odporność i bardzo wysoką odporność na przecięcie. W przeciwieństwie do innych kopolimerów TFE, żywice ETFE mają wysoką odporność na promieniowanie wysokoenergetyczne. Niezmodyfikowane kopolimery etylenu i TFE mają słabą odporność na naprężenia termiczne - pęknięcia, które poważnie ogranicza ich użyteczność [3].
Stosowany jest jako izolacja kabli i przewodów w samochodach oraz wykładziny pomp i zaworów, obudowy baterii litowych. Ze względu na przeźroczystość dla światła widzialnego stosowany do budowy szklarni i innych konstrukcji budowlanych [4]. Stosowany również do produkcji sprzętu biomedycznego i laboratoryjnego, np. elementy respiratorów tlenowych, zawory analizatorów krwi, itp. [5].
Produkowany pod nazwami TEFZEL® [5].

Kopolimery tetrafluoroetylenu z eterami perfluorowanymi (PFA)

(3)
Image

W porównaniu z TFE kopolimer ten ma niższą stabilność termiczną i gorsze właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach.
Zastępuje się nim PTFE, gdy potrzebne są wyroby o skomplikowanych kształtach, szczególnie produkowane masowo.
Zastosowanie w elektronice do izolacji przewodów i kabli pracujących w trudnych warunkach w dużym zakresie temperatury [3]. Przewody izolowane PFA pozostają elastyczne w niskiej temperaturze dlatego są stosowane w czujnikach samochodowych, instrumentach medycznych i naukowych, a także w miniaturowych przewodach sygnałowych [6]. W przemyśle chemicznym służy do produkcji węży, rur , przeźroczystych naczyń odpornych na chemikalia [3], [4].

Polichlorotrifluoroetylen (PCTFE)

(4)
Image

Kopolimer ten jest mniej stabilny termicznie niż PTFE. Pęcznieje narażony na działanie ciekłego chloru, \( N_2O_4 \) i dymiącego kwasu siarkowego (VI) [3]. Zdolny do wytrzymywania długotrwałych obciążeń mechanicznych co umożliwia zastosowanie go jako materiału konstrukcyjnego. W przeciwieństwie do PTFE posiada doskonałą odporność na pełzanie. Ze względu na temperaturę pracy \( -240^{\circ} C \) do \( +150^{\circ} C \) szczególnie nadaje się do zastosowań kriogenicznych [3], [7]. Jest przezroczysty dla światła widzialnego i IR, a nieprzepuszczalny dla promieniowania gamma [3], [4].
PCTFE znalazł zastosowanie w budowie maszyn, do wyrobu uszczelek, podkładek i pierścieni uszczelniających, izolacje elektryczne do wytwarzania specjalnych kabli dla przemysłu lotniczego. Jest dobrym materiałem na wzierniki. W postaci dyspersji stosowany na powłoki antykorozyjne. Z kopolimeru PCTFE produkuje się opakowania leków i produktów medycznych (blistry do przechowywania beztlenowego) [4], [7].

Kopolimer chlorotrifluoroetylenu z etylenem (ECTFE)

(5)
Image

Odporność chemiczna ECTFE jest podobna do PCTFE. Charakteryzuje się dobrą wytrzymałością, małym pełzaniem i dużą odpornością na ścieranie. Grupy etylenowe powodują, że ten kopolimer ma doskonałą udarność. Jest jednym z polimerów najbardziej odpornych na promieniowanie [3], [8].
Z tego kopolimeru wytwarza się włókna o dużej ognioodporności oraz obojętnie chemicznie. Opakowania z tego tworzywa służą do przechowywania żrących chemikaliów. Jest wykorzystywany w reaktorach jądrowych i statkach kosmicznych. Spośród innych fluoropolimerów wyróżnia się wyjątkową gładkością powierzchni, dlatego jest stosowany w środowiskach ultra czystej wody i tam gdzie musi być zachowana czystość [3], [4], [8], [9]. Nazwa handlowa tego kopolimeru to Halar® ECTFE [8], [10].

Polifluorek winylu (PVF)

(6)
Image

PVF jest klasyfikowany jako termoplastyczny pomimo, że nie może w stanie czystym być przetwarzany metodami termoplastycznymi, ponieważ jest niestabilny powyżej temperatury topnienia. Można z niego wytwarzać folie przez mieszanie z utajonymi rozpuszczalnikami. Rozpuszczalnik utajony to taka substancja organiczna, o wysokiej temperaturze wrzenia, która nie rozpuszcza polimeru dopóki nie zostanie aktywowana przez ciepło, dodawana w celu obniżenia temperatury wytłaczania [11]. PVF jest nierozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych poniżej \( 100^{\circ} C \). Powyżej tej temperatury rozpuszcza się w rozpuszczalnikach polarnych, takich jak amidy, ketony, tetrametylomoczniki [4]. Posiada najmniejszą gęstość spośród wszystkich polimerów fluorowych, dzięki czemu można go stosować do wyrobu najlżejszych kształtek. PFV można formować, zgrzewać, sklejać, tłoczyć [3].
Folie z PVF charakteryzują się wyjątkową odpornością na ścieranie, na działanie czynników chemicznych i promieni UV. Jest również wodoodporna i ma właściwości antyadhezyjne. Może być poddawana obróbce dla zwiększenia przyczepności [12].
Jest wykorzystywany [3], [4], [12]:

  • do laminowania arkuszy metalu jak i powierzchni niemetalicznych;
  • jako pokrycia ochronne lub dekoracyjne na ścianach budynków, dachach;
  • do wykańczania wnętrz samolotów;
  • do zastosowań fotowoltaicznych ze względu na wysoką przeźroczystość i odporność na promienie słoneczne.

Polifluorek winylu występuje pod nazwą handlową Tedlar® [12].

Polifluorek winylidenu (PVDF)

(7)
Image

Otrzymuje się w wyniku polimeryzacji winylidenu. W porównaniu z innymi tworzywami fluorowymi posiada niską gęstość. Charakteryzuje się dobrymi właściwościami chemicznymi, termicznymi i wytrzymałościowymi. Nieodporny na oleum i czynniki sulfonujące w wysokiej temperaturze [3]. Odporny na promieniowanie.
Rurociągi z tego tworzywa wykorzystuje się do odprowadzania odpadów radioaktywnych [3]. Znalazł zastosowanie jako tworzywo konstrukcyjne i wykładzinowe. Wykorzystywany również do instalacji chemicznych z wyższym obciążeniem mechanicznym [13] oraz w bateriach litowych jako spoiwo w składzie elektrod oraz separator [14].
Występuje pod nazwą handlową TECAFLON PVDF [13] i SOLEF [14].


Ostatnio zmieniona Niedziela 12 z Czerwiec, 2022 17:37:48 UTC Autor: Maria Starowicz
Zaloguj się/Zarejestruj w OPEN AGH e-podręczniki
Czy masz już hasło?

Hasło powinno mieć przynajmniej 8 znaków, litery i cyfry oraz co najmniej jeden znak specjalny.

Przypominanie hasła

Wprowadź swój adres e-mail, abyśmy mogli przesłać Ci informację o nowym haśle.
Dziękujemy za rejestrację!
Na wskazany w rejestracji adres został wysłany e-mail z linkiem aktywacyjnym.
Wprowadzone hasło/login są błędne.