Synteza monomerów fluoropolimerowych: tetrafluoroetylen, heksafluoropropylen, etery perfluoroalkilowo-winylowe, chlorotrifluoroetylen, fluorek winylidenu, fluorek winylu.
Właściwości tetrafluoroetylenu
Tetrafluoroetylen to bezbarwny, bezwonny, pozbawiony smaku i nietoksyczny gaz, który wrze w temperaturze 76,3°C i topi się w temperaturze 142,5°C. Krytyczna temperatura i ciśnienie TFE wynoszą 33,3°C i 3,92 MPa.TFE jest przechowywany w postaci cieczy;prężność pary w temperaturze 20 C wynosi 1 MPa.Podano, że ciepło jego tworzenia wynosi 151,9 kcal/mol.Polimeryzacja TFE jest silnie egzotermiczna i wytwarza ciepło o wartości 41,12 kcal/mol, którego stopień można porównać z ciepłem polimeryzacji chlorku winylu i styrenu, wynoszącym odpowiednio 23-26 kcal/mol i 16,7 kcal/mol.
Bezpieczne przechowywanie TFE wymaga zawartości tlenu poniżej 20 ppm.Podczas przechowywania należy kontrolować temperaturę i ciśnienie.Zwiększanie temperatury, zwłaszcza przy wysokich ciśnieniach, może zainicjować deflagrację przy braku powietrza (TFE rozkłada się do czterofluorku węgla).W obecności powietrza lub tlenu TFE tworzy mieszaniny wybuchowe o stężeniu molowym 14-43%.Detonacja mieszaniny TFE i tlenu może zwiększyć ciśnienie maksymalne do 100-krotności ciśnienia początkowego.
Właściwości heksafluoropropylenu
Heksafluoropropylen to bezbarwny, bezwonny, pozbawiony smaku i stosunkowo mało toksyczny gaz, który wrze w temperaturze 29,4°C i zamarza w temperaturze 156,2°C. Przy 4-godzinnej ekspozycji stężenie 3000 ppm odpowiadało LC50 u szczurów.Krytyczna temperatura i ciśnienie HFP wynoszą 85 C i 3254 MPa.W przeciwieństwie do TFE, HFP jest wyjątkowo stabilny pod względem autopolimeryzacji i może być przechowywany w stanie ciekłym bez dodatku telogenu.HFP jest stabilny termicznie do 400–500 C. W temperaturze około 600 C pod próżnią rozkłada się i wytwarza oktafluoro-2-buten (CF3CF¼CFCF3) i okta-fluoroizobutylen.
Właściwości eterów perfluoroalkilowo-winylowych
Etery perfluoroalkilowinylowe (PAVE) stanowią ważną klasę monomerów, ponieważ są komonomerami z wyboru do „modyfikacji” właściwości homofluoropolimerów, a także do szerokiego zastosowania w strukturze kopolimerów TFE.Zaletą PAVE jako modyfikatorów w porównaniu z HFP jest ich niezwykła stabilność termiczna.Handlowo znaczącym przykładem jest eter perfluoropropylowinylowy (PPVE).PPVE jest bezwonną, bezbarwną cieczą w temperaturze pokojowej.Jest wyjątkowo łatwopalny i pali się bezbarwnym płomieniem.Jest mniej toksyczny niż HFP.
Właściwości chlorotrifluoroetylenu
Chlorotrifluoroetylen jest bezbarwnym gazem w temperaturze pokojowej i pod ciśnieniem.Jest dość toksyczny przy LC50 (szczur) przy 4-godzinnym narażeniu i stężeniu 4000 ppm.Ma krytyczną temperaturę i ciśnienie 105,8 C i 4,03 MPa.Tlen i ciekły CTFE reagują i tworzą nadtlenki w dość niskich temperaturach.W wyniku utleniania CTFE powstaje wiele produktów utlenionych, takich jak fluorek chlorodifluoroacetylu.Ta sama reakcja może zachodzić fotochemicznie w fazie gazowej.Produktem ubocznym tej reakcji jest tlenek chlorotrifluoroetylenu.Nadtlenki działają jako inicjatory polimeryzacji CTFE, która może zachodzić gwałtownie.
Właściwości fluorku winylidenu
Fluorek winylidenu (CH2¼CF2) jest [49] palny i jest gazem w temperaturze pokojowej.Jest bezbarwny i prawie bezwonny, wrze w temperaturze 84°C. VDF może tworzyć z powietrzem mieszaniny wybuchowe.Polimeryzacja tego gazu jest silnie egzotermiczna i zachodzi powyżej jego krytycznej temperatury i ciśnienia.
Właściwości fluorku winylu
Fluorek winylu (75-02-5) (fluoroeten) jest bezbarwnym gazem w warunkach otoczenia.Jest palny w powietrzu w granicach od 2,6 do 22% objętościowych.Minimalna temperatura zapłonu dla mieszanin VF i powietrza wynosi 400 C. Dodanie śladowych ilości (<0,2%) terpenów skutecznie zapobiega spontanicznej polimeryzacji VF.Zahamowany VF został sklasyfikowany przez Departament Transportu Stanów Zjednoczonych jako gaz łatwopalny.
Czas publikacji: 10 maja 2018 r