Što je fluoropolimer?

Fluoropolimer je obično olefinski polimer koji se sastoji od djelomično ili potpuno fluoriranih olefinskih monomera kao što su viniliden fluorid (CH2¼CF2) i tetrafluoretilen (TFE) (CF2¼CF2).Ovi polimeri su vrlo detaljno obrađeni u brojnim referencama.Specijaliziraniji fluorirani polimeri uključuju per-fluoroetere, fluoroakrilate i fluorosilikone koji se koriste u znatno manjem volumenu od olefinskih fluoropolimera.

Komercijalni fluoropolimeri uključuju homopolimere i kopolimere.Homopolimeri sadrže 99% ili više masenog udjela jednog monomera i 1% ili manje masenog udjela drugog monomera prema konvenciji Američkog društva za ispitivanje materijala (ASTM).Kopolimeri sadrže više od 1% ili više masenog udjela jednog ili više komonomera.Glavni komercijalni fluoropolimeri temelje se na tri monomera:

TFE, viniliden fluorid (VF2) i u manjoj mjeri klorotrifluoretilen (CTFE).Primjeri komonomera uključuju perfluorometil vinil eter (PMVE), perfluoroetil vinil eter (PEVE), perfluoropropil vinil eter (PPVE), heksafluoropropilen (HFP), CTFE, perfluorobutil etilen (PFBE) i egzotične monomere kao što je 2,2-bistri-fluorometil -4,5-difluoro-l,3-dioksol.

Dobro pravilo koje treba zapamtiti je da povećanje sadržaja fluora u molekuli polimera povećava njegovu otpornost na kemikalije i otapala, otpornost na plamen i fotostabilnost;poboljšava njegova električna svojstva kao što je niža dielektrična konstanta;smanjuje koeficijent trenja;podiže talište;povećava njegovu toplinsku stabilnost;te slabi njegova mehanička svojstva.Topivost polimera u otapalima obično se smanjuje povećanjem sadržaja fluora u molekuli.

Klasifikacija fluoropolimera

Slučajnim otkrićem PTFE-a 1938. godine Roy Plunkett iz tvrtke DuPont započela je era fluoropolimera. PTFE je pronašao tisuće primjena zbog svojih jedinstvenih svojstava.Od otkrića PTFE-a razvijeni su različiti fluoroplasti.Brojne tvrtke proizvode ovu plastiku diljem svijeta.Fluoropolimeri se dijele u dvije klase perfluoriranih i djelomično fluoriranih polimera.Perfluorirani fluoropolimeri su homopolimeri i kopolimeri TFE.Neki od komonomera mogu sadržavati malu količinu elemenata koji nisu C ili F.

Povijest razvoja polimera

PTFE se ne može proizvesti tehnikama obrade taljenjem zbog svoje visoke viskoznosti.Fluorpolimeri koji se mogu obraditi taljenjem razvijeni su kopolimerizacijom TFE-a.FEP, kopolimer TFE-a i HFP-a, ima nižu maksimalnu kontinuiranu temperaturu uporabe od PTFE-a (200 C naspram 260 C) zbog pogoršanja mehaničkih svojstava.PFA, kopolimer TFE-a s PPVE-om ili PEVE-om, nudi toplinsku stabilnost, mogućnost obrade taline i maksimalnu kontinuiranu upotrebu na temperaturi od 260 C. I FEP i PFA smatraju se perfluoropolimerima.

Kopolimeri etilena s tetrafluoretilenom (ETFE) i klorotrifluoretilenom (ECTFE) mehanički su jači od perfluoropolimera, popraćeni kompromisima smanjenja njihove kemijske otpornosti i kontinuirane temperature uporabe te povećanja koeficijenta trenja.

Amorfni kopolimeri TFE-a topivi su u posebnim halogeniranim otapalima i mogu se nanositi na površine kao otopina polimera za stvaranje tankih premaza.Osušeni premaz otporan je na gotovo isto toliko kemikalija kao i PTFE.