Un fluoropolímero es un polímero a base de fluorocarbono con múltiples enlaces carbono-flúor . Se caracteriza por una alta resistencia a disolventes, ácidos y bases. El fluoropolímero más conocido es el politetrafluoroetileno . La marca comercial Teflon fue acuñada por DuPont Company en 1946.
Historia
En 1938, el politetrafluoroetileno ( marca DuPont Teflon) fue descubierto por accidente por un Ph.D. de DuPont recientemente contratado, Roy J. Plunkett . Mientras trabajaba con gas tetrafluoroetileno para desarrollar refrigerantes, notó que un cilindro previamente presurizado no tenía presión restante. Al diseccionar el cilindro, encontró una masa de sólido blanco en una cantidad similar a la del gas tetrafluoroetileno. Se determinó que este material era un polímero nuevo en el mundo . Las pruebas mostraron que la sustancia era resistente a la corrosión de la mayoría de los ácidos, bases y disolventes y tenía una mejor estabilidad a altas temperaturas que cualquier otro plástico. A principios de 1941, un programa de choque estaba produciendo cantidades sustanciales de PTFE para el Proyecto Manhattan. [1] [2] [3] [4]
Propiedades
Los fluoropolímeros comparten las propiedades de los fluorocarbonos en el sentido de que no son tan susceptibles a la fuerza de van der Waals como los hidrocarburos . Esto contribuye a sus propiedades antiadherentes y reductoras de la fricción. Además, son estables debido a la estabilidad que los múltiples enlaces carbono-flúor agregan a un compuesto químico . Los fluoropolímeros pueden caracterizarse mecánicamente como termoendurecibles o termoplásticos . Los fluoropolímeros pueden ser homopolímeros o copolímeros. [ cita requerida ]
Ejemplos de monómeros utilizados para preparar fluoropolímeros
- Perfluorocicloalqueno (PFCA)
- Etileno (etano) (E)
- Fluoruro de vinilo (fluoroetileno) (VF1)
- Fluoruro de vinilideno (1,1-difluoroetileno) (VDF o VF2)
- Tetrafluoroetileno (TFE)
- Clorotrifluoroetileno (CTFE)
- Propileno (P)
- Hexafluoropropileno (HFP)
- Perfluoropropilviniléter (PPVE)
- Perfluorometilvinileter (PMVE)
Mercado actual y pronóstico
La demanda global de fluoropolímeros se estimó en aproximadamente US $ 7.250 millones en 2011. Impulsada por nuevos desarrollos de productos, aplicaciones y procesos, así como por fuertes demandas en nuevos mercados, se espera que la demanda crezca un 5,8% en los próximos años. [5]
Algunos de los fabricantes de fluoropolímeros más grandes del mundo son DuPont, 3M, Solvay Chemicals, BASF y Dyneon. [6]
Ejemplos de fluoropolímeros
Fluoropolímero | Nombres comerciales | Monómeros | Punto de fusión (° C) |
---|---|---|---|
PVF (polivinilfluoruro) | Tedlar [7] | VF1 | 200 [8] |
PVDF (fluoruro de polivinilideno) | Kynar [9] Solef [10] Hylar [11] | VF2 | 175 |
PTFE (politetrafluoroetileno) | Vendido por AGC bajo el nombre comercial Fluon PTFE; Vendido por Dupont and Chemours Company bajo el nombre comercial Teflon; vendido por Solvay Specialty Polymers con los nombres comerciales Algoflon Hyflon y Polymist; vendido por Daikin con el nombre comercial Polyflon | TFE | 327 |
PCTFE (policlorotrifluoroetileno) | Kel-F ( 3M ), Neoflon ( Daikin ) | CTFE | 220 [8] |
PFA , MFA [12] (polímero perfluoroalcoxi) | Vendido por AGC con el nombre comercial Fluon PFA . Vendido por DuPont con el nombre comercial Teflon . Vendido por Solvay Specialty Polymers con el nombre comercial Hyflon . [13] Neoflon ( Daikin ) | PPVE + TFE | 305 |
FEP (etileno-propileno fluorado) | Vendido por DuPont con el nombre comercial Teflon FEP . También conocido como Neoflon ( Daikin ) e Hyflon | HFP + TFE | 260 |
ETFE (polietilentetrafluoroetileno) | Vendido por AGC con el nombre comercial de Fluon ETFE [14] Tefzel ,; [15] vendido por Daikin con el nombre comercial Neoflon | TFE + E | 265 |
ECTFE (polietilenclorotrifluoroetileno) | Halar [16] vendido por Solvay Specialty Polymers | CTFE + E | |
FFPM / FFKM (elastómero perfluorado [perfluoroelastómero]) | Kalrez. [17] Tecnoflon PFR [18] DAI-EL ( Daikin ) | ||
FPM / FKM (fluoroelastómero [copolímeros a base de fluoruro de vinilideno]) | Viton , [19] Tecnoflon FKM, DAI-EL ( Daikin ), Fluonox (Gujarat Fluorochemicals Limited) | ||
FEPM (fluoroelastómero [tetrafluoroetileno-propileno]) | Vendido por AGC con el nombre comercial de AFLAS , [20] | TFE + P | |
PFPE (perfluoropoliéter) | Vendido por DuPont con el nombre comercial Krytox . [21] Vendido por Solvay Specialty Polymers SpA como Fomblin y Galden | ||
PFSA (ácido perfluorosulfónico) | Nafion | ||
Perfluoropolioxetano |
Propiedades tipicas
[22]
Propiedad | Método No. | Unidades | PTFE | FEP | PFA | ETFE | ECTFE | PCTFE | PVDF |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Gravedad específica | D792 | - | 2.17 | 2.15 | 2.15 | 1,7 | 1,7 | 2.15 | 1,78 |
Fuerza de producción | D638 | MPa | 10 | 12 | 15,5 | 24 | 31 | 40 | 46 |
Fuerza de producción | D638 | PSI | 1.450 | 1,740 | 2.250 | 3,480 | 4.500 | 5.800 | 6.670 |
Alargamiento | % | 200-500 | 250-350 | 300 | 200-500 | 200-300 | 80-250 | 20-150 | |
Módulo de tracción | D638 | MPa | 600 | 500 | 700 | 1500 | 1655 | 1500 | 2400 |
Módulo de tracción | D638 | ksi | 87 | 72,5 | 101,5 | 217,5 | 240 | 218 | 348 |
Dureza | D2240 | Shore D | 60 | 57 | 62 | 75 | 75 | 90 | 79 |
HDT, a 66 PSI | D648 | ° F | 250 | 158 | 164 | 219 | 240 | 248 | 300 |
HDT, a 264 PSI | D648 | ° F | 122 | 129 | 118 | 160 | 169 | - | 239 |
Limitar el índice de oxígeno | D2863 | % | > 95 | > 95 | > 95 | 30-36 | |||
Constante dieléctrica | D150 | 1 MHz | 2.1 | 2.1 | 2.1 | 2.6 |
Ver también
- Organofluorino
- Organohalógeno
- Fluorotensioactivo
- Perfluorocicloalqueno (PFCA)
Referencias
- ^ Iddon, Brian (1985). La magia de la química . Eastleigh: BDH. págs. 10-11. ISBN 0-9500439-6-6.
- ^ Kirsch, Peer (2004). "Flúor" . Química Fluoroorgánica Moderna: Síntesis, reactividad, aplicaciones . págs. 3–10. ISBN 978-3-527-30691-6. Consultado el 7 de mayo de 2011 .
- ^ Hounshell, David A .; Smith, John Kenly (1988). Ciencia y estrategia corporativa: Investigación y desarrollo de DuPont, 1902–1980 . Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 147, 156–57, 482–484 . ISBN 0-521-32767-9.
- ^ Okazoe, Takashi (2009). "Visión general de la historia de la química organofluorada desde el punto de vista de la industria de materiales" . Actas de la Academia de Japón, Serie B . 85 (8): 276–89. Código bibliográfico : 2009PJAB ... 85..276O . doi : 10.2183 / pjab.85.276 . PMC 3621566 . PMID 19838009 .
- ^ "Informe de mercado: mercado global de fluoropolímeros" . Acmite Market Intelligence . Enlace externo en
|publisher=
( ayuda ) - ^ "21 hechos de fluoropolímeros para ingenieros" . AFT Fluorotec . Consultado el 7 de diciembre de 2015 .
- ^ Tedlar es una marca registrada de DuPont
- ^ a b Christopher C. Ibeh (2011). MATERIALES TERMOPLÁSTICOS Propiedades, métodos de fabricación y aplicaciones . Prensa CRC. págs. 491–497. ISBN 978-1-4200-9383-4.
- ^ Kynar es una marca registrada de Arkema, Inc.
- ^ Solef es una marca registrada de Solvay Specialty Polymers SpA
- ^ Hylar es una marca registrada de Solvay Specialty Polymers SpA
- ^ "Propiedades típicas de los fluorpolímeros" . Fluoropolímero. Archivado desde el original el 13 de abril de 2014 . Consultado el 9 de abril de 2014 .
- ^ Hyflon es una marca registrada de Solvay Solexis SpA
- ^ Fluon es una marca registrada de Asahi Glass Company
- ^ Tefzel es una marca registrada de DuPont
- ^ Halar es una marca registrada de Solvay Solexis SpA
- ^ Kalrez es una marca registrada de DuPont
- ^ Tecnoflon es una marca registrada de Solvay Solexis SpA
- ^ Viton es una marca registrada de DuPont
- ^ AFLAS es una marca registrada de AGC (Asahi Glass Co, Ltd.)
- ^ Krytox es una marca registrada de DuPont
- ^ "Propiedades típicas de los fluoropolímeros" . Fluorotermia. Archivado desde el original el 13 de abril de 2014 . Consultado el 9 de abril de 2014 .