Policlorotrifluoroetileno
 | |
| Nombres | |
|---|---|
| Otros nombres Poli(1-cloro-1,2,2-trifluoroetileno) Poli(cloruro de trifluoruro de etileno) Polimonoclorotrifluoroetileno Poli(cloruro de trifluoroetileno ) Poli(clorotrifluoroetileno) Poli(trifluorocloroeteno) Poli(clorotrifluoroeteno) Poli(cloruro de trifluorovinilo) Poli(trifluorocloruro de vinilo) Kel-F 300; Kel-F 81 | |
| Identificadores | |
| |
| Abreviaturas | PCTFE, PTFCE [1] |
| Araña química |
|
| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.120.473 |
| Malla | Policlorotrifluoroeteno |
Panel de control CompTox ( EPA ) |
|
| Propiedades | |
| ( C2ClF3 ) n °° | |
| Masa molar | Variable |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El policlorotrifluoroetileno ( PCTFE o PTFCE ) es un clorofluoropolímero termoplástico con la fórmula molecular (CF 2 CClF) n , donde n es el número de unidades monoméricas en la molécula de polímero . Es similar al politetrafluoroeteno ( PTFE), excepto que es un homopolímero del monómero clorotrifluoroetileno (CTFE) en lugar de tetrafluoroeteno. Tiene la tasa de transmisión de vapor de agua más baja de todos los plásticos. [2]
Historia
Fue descubierto en 1934 [3] [4] por Fritz Schloffer y Otto Scherer, quienes trabajaban en la compañía IG Farben , Alemania. [5]
Nombres comerciales
Después de la Segunda Guerra Mundial, el PCTFE fue comercializado bajo el nombre comercial de Kel-F 81 por MW Kellogg Company a principios de la década de 1950. [6] El nombre "Kel-F" se deriva de "Kellogg" y "fluoropolímero", que también representa otros fluoropolímeros como el copolímero poli(clorotrifluoroetileno-co-fluoruro de vinilideno) (Kel-F 800). [7] Estos fueron adquiridos por 3M Company en 1957. [6] Pero 3M interrumpió la fabricación de Kel-F en 1996.
La resina PCTFE se fabrica actualmente con diferentes nombres comerciales, como Neoflon PCTFE de Daikin , Voltalef de Arkema o Aclon de Honeywell. Las películas de PCTFE se venden con el nombre comercial Aclar de Honeywell. [8] Los nombres comerciales de PCTFE en otras empresas de fabricación incluyen Hostaflon C2 de Hoechst , Fluon de ICI , Aclar de Honeywell , Plaskon de Allied Chemical Corporation , Halon de Ausimont USA, [9] [10] y Ftoroplast-3 en la URSS y la Federación Rusa. [11]
Síntesis
El PCTFE es un homopolímero de adición. Se prepara mediante la polimerización por radicales libres de clorotrifluoroetileno (CTFE) [12] y puede llevarse a cabo mediante polimerización en solución , en masa , en suspensión y en emulsión . [13]
Propiedades
El PCTFE tiene una alta resistencia a la tracción y buenas características térmicas. No es inflamable [14] y la resistencia al calor es de hasta 175 °C. [15] Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica . La temperatura de transición vítrea ( T g ) es de alrededor de 45 °C. [1]
El PCTFE tiene uno de los índices de oxígeno limitante (LOI) más altos. [16] Tiene buena resistencia química . También presenta propiedades como absorción de humedad cero y no humectación . [15] [17]
No absorbe la luz visible . Cuando se expone a una radiación de alta energía , sufre una degradación como el PTFE. [18] Se puede utilizar como película transparente. [14]
La presencia de un átomo de cloro , que tiene un radio atómico mayor que el del flúor , dificulta el empaquetamiento compacto posible en el PTFE. Esto da como resultado un punto de fusión relativamente más bajo entre los fluoropolímeros, [19] alrededor de 210–215 °C. [2]
El PCTFE es resistente al ataque de la mayoría de los agentes químicos y oxidantes , una propiedad que se manifiesta debido a la presencia de un alto contenido de flúor. Sin embargo, se hincha ligeramente en compuestos halocarbonados , éteres , ésteres y compuestos aromáticos . [2] El PCTFE es resistente a la oxidación porque no tiene átomos de hidrógeno . [20]
El PCTFE presenta un momento dipolar permanente debido a la asimetría de su unidad repetitiva. Este momento dipolar es perpendicular al eje de la cadena de carbono. [21]
Diferencias con el PTFE
El PCTFE es un homopolímero de clorotrifluoroetileno (CTFE), mientras que el PTFE es un homopolímero de tetrafluoroetileno . Los monómeros del primero difieren de los del segundo estructuralmente al tener un átomo de cloro que reemplaza a uno de los átomos de flúor . Por lo tanto, cada unidad repetitiva de PCTFE tiene un átomo de cloro en lugar de un átomo de flúor. Esto explica que el PCTFE tenga menos flexibilidad de cadena y, por lo tanto, una temperatura de transición vítrea más alta . El PTFE tiene un punto de fusión más alto y es más cristalino que el PCTFE, pero este último es más fuerte y más rígido. Aunque el PCTFE tiene una excelente resistencia química, sigue siendo menor que la del PTFE. [22] El PCTFE tiene una viscosidad más baja , una mayor resistencia a la tracción y resistencia a la fluencia que el PTFE. [1]
El PCTFE es moldeable por inyección y extrudible, mientras que el PTFE no lo es. [1]
Aplicaciones
El PCTFE se utiliza principalmente debido a dos propiedades principales: repulsión del agua y estabilidad química. Las películas de PCTFE se utilizan como capa protectora contra la humedad. Entre ellas se incluyen:
- barrera de humedad en envases blíster farmacéuticos ,
- barrera de vapor de agua para proteger los recubrimientos de fósforo en lámparas electroluminiscentes (los productos químicos del fósforo son sensibles a la humedad),
- protección de los paneles de pantalla de cristal líquido (LCD), que son sensibles a la humedad,
- Sellos y componentes criogénicos. [23]
Debido a su estabilidad química, actúa como una barrera protectora contra los productos químicos. Se utiliza como revestimiento y revestimiento prefabricado para aplicaciones químicas. El PCTFE también se utiliza para laminar otros polímeros como PVC , polipropileno , PETG , APET , etc. También se utiliza en gafas transparentes , tubos, válvulas , revestimientos de tanques químicos , juntas tóricas , sellos y juntas . [15]
El PCTFE se utiliza para proteger componentes electrónicos sensibles debido a su excelente resistencia eléctrica y repulsión del agua. Otros usos incluyen circuitos impresos flexibles y aislamiento de cables y alambres. [24] [22]
Las ceras, aceites y grasas de PCTFE de bajo peso molecular se utilizan como selladores y lubricantes inertes . También se utilizan como fluidos de flotación de giroscopios y plastificantes para termoplásticos . [2]
El sector de gases criogénicos y líquidos utiliza principalmente juntas de PCTFE para su solución de sellado ya que este material tiene una baja absorción de gases y resiste temperaturas inferiores a 200 °C.
Referencias
- ^ abcd Christopher C. Ibeh (2011). MATERIALES TERMOPLÁSTICOS Propiedades, métodos de fabricación y aplicaciones . CRC Press. p. 491. ISBN 978-1-4200-9383-4.
- ^ abcd CH Kurita (20 de enero de 1988). "Apéndice A" (PDF) . D-VALOR FRÍO CERO . págs. 58–61. Archivado desde el original (PDF) el 21 de octubre de 2013 . Consultado el 14 de junio de 2012 .
- ^ Tsuyoshi Nakajima; Henri Groult (4 de agosto de 2005). Materiales fluorados para la conversión de energía. Elsevier. pág. 472. ISBN 978-0-08-044472-7. Recuperado el 14 de julio de 2012 .
- ^ B. Améduri; Bernard Boutevin (7 de julio de 2004). Fluoropolímeros de buena arquitectura: síntesis, propiedades y aplicaciones. Elsevier. p. 5. ISBN 978-0-08-044388-1. Recuperado el 14 de julio de 2012 .
- ^ Koch 2012, pág. 11.Error de sfn: no hay destino: CITEREFKoch2012 ( ayuda )
- ^ ab Takashi Okazoe. "Estudios sintéticos sobre compuestos perfluorados mediante fluoración directa" (PDF) . p. 17. Consultado el 14 de julio de 2012 .
- ^ Suhithi M. Peiris; Gasper J. Piermarini (10 de diciembre de 2008). Compresión estática de materiales energéticos. Springer. pp. 158–. ISBN 978-3-540-68146-5. Recuperado el 14 de julio de 2012 .
- ^ Sina Ebnesajjad (31 de diciembre de 2000). Fluoroplastics, Volume 1: Non-Melt Processable Fluoroplastics. William Andrew. pág. 74. ISBN 978-0-8155-1727-6. Recuperado el 8 de julio de 2012 .
- ^ DIANE Publishing Company (1 de julio de 1993). Sociedad de nuevos materiales, desafíos y oportunidades: ciencia y tecnología de nuevos materiales. DIANE Publishing. pág. 8.42. ISBN 978-0-7881-0147-2. Recuperado el 8 de julio de 2012 .
- ^ Ernst-Christian Koch (17 de abril de 2012). Materiales energéticos basados en fluorocarbonos metálicos. John Wiley & Sons. pág. 23. ISBN 978-3-527-32920-5. Recuperado el 8 de julio de 2012 .
- ^ ГОСТ 13744-83 Norma estatal de la URSS
- ^ Sina Ebnesajjad (31 de diciembre de 2002). Fluoropolímeros procesables por fusión: guía del usuario y libro de datos definitivos. William Andrew. pág. 636. ISBN 978-1-884207-96-9. Recuperado el 8 de julio de 2012 .
- ^ Ebnesajjad 2000, pág. 61.Error sfn: sin destino: CITEREFEbnesajjad2000 ( ayuda )
- ^ de Ruth Winter (2 de agosto de 2007). Diccionario del consumidor sobre productos químicos para el hogar, el jardín y la oficina: información completa sobre los productos químicos nocivos y deseables que se encuentran en los productos domésticos de uso diario, los venenos para el jardín y los contaminantes de la oficina. iUniverse. pág. 255. ISBN 978-0-595-44948-4. Recuperado el 14 de julio de 2012 .
- ^ abc François Cardarelli (2008). Manual de materiales: una referencia de escritorio concisa. Springer. págs. 708–709. ISBN 9781846286681. Libro de bolsillo de la editorial.
- ^ Ebnesajjad, Sina. Fluoroplastics, Volume 2: Fluoropolymers Melt Processable – The Definitive User Guide and Data Book (Fluoroplásticos, volumen 2: Fluoropolímeros procesables por fusión: guía de usuario y libro de datos definitivos ). pág. 560.
- ^ "RIDOUT PLASTICS" . Consultado el 5 de junio de 2012 .
- ^ JA Brydson (8 de noviembre de 1999). Materiales plásticos. Butterworth-Heinemann. pp. 423–. ISBN 978-0-7506-4132-6. Recuperado el 30 de junio de 2012 .
- ^ Drobny 2006, pág. 8, 22.Error de sfn: no hay destino: CITEREFDrobny2006 ( ayuda )
- ^ "Capítulo Dos: Sexta Parte". Archivado desde el original el 7 de enero de 2012. Consultado el 13 de junio de 2012 .
- ^ "Propiedades dieléctricas del policlorotrifluoroetileno semicristalino" (PDF) . Revista de investigación de la Oficina Nacional de Normas Sección A . 66A (4): 1. 1962 . Consultado el 26 de junio de 2012 .
- ^ ab Dominick V. Rosato; Donald V. Rosato; Matthew V. Rosato (2004). Manual de selección de materiales y procesos para productos plásticos. Elsevier. pág. 75. ISBN 185617431X. Libro de bolsillo de la editorial A.
- ^ "Plásticos técnicos para criogenia". Société des Plastiques Nobles . Consultado el 14 de febrero de 2020 .
- ^ Drobny 2006, págs. 37-39.Error de sfn: no hay destino: CITEREFDrobny2006 ( ayuda )
