Fluoropolímero - Fluoropolymer
Um fluoropolímero é um polímero à base de fluorocarbono com múltiplas ligações carbono-flúor . É caracterizado por uma alta resistência a solventes, ácidos e bases. O fluoropolímero mais conhecido é o politetrafluoroetileno . A marca registrada Teflon foi cunhada pela DuPont Company em 1946.
História
Em 1938, o politetrafluoroetileno ( marca DuPont Teflon) foi descoberto por acidente por um recém-contratado DuPont Ph.D., Roy J. Plunkett . Enquanto trabalhava com gás tetrafluoroetileno para desenvolver refrigerantes, ele notou que um cilindro previamente pressurizado não tinha pressão remanescente. Ao dissecar o cilindro, ele encontrou uma massa de sólido branco em uma quantidade semelhante à do gás tetrafluoroetileno. Foi determinado que este material era um polímero novo para o mundo. Os testes mostraram que a substância era resistente à corrosão da maioria dos ácidos, bases e solventes e tinha melhor estabilidade a altas temperaturas do que qualquer outro plástico. No início de 1941, um programa intensivo estava produzindo quantidades substanciais de PTFE para o Projeto Manhattan.
Propriedades
Os fluoropolímeros compartilham as propriedades dos fluorocarbonos, pois não são tão suscetíveis à força de van der Waals quanto os hidrocarbonetos . Isso contribui para suas propriedades antiaderentes e de redução de fricção. Além disso, eles são estáveis devido à estabilidade que múltiplas ligações carbono-flúor adicionam a um composto químico . Os fluoropolímeros podem ser mecanicamente caracterizados como termofixos ou termoplásticos . Os fluoropolímeros podem ser homopolímeros ou copolímeros.
Exemplos de monômeros usados para preparar fluoropolímeros
- Perfluorocicloalqueno (PFCA)
- Etileno (Etano) (E)
- Fluoreto de vinil (fluoroetileno) (VF1)
- Fluoreto de vinilideno (1,1-difluoroetileno) (VDF ou VF2)
- Tetrafluoroetileno (TFE)
- Clorotrifluoroetileno (CTFE)
- Propileno (P)
- Hexafluoropropileno (HFP)
- Éter perfluoropropilvinílico (PPVE)
- Éter perfluorometilvinílico (PMVE)
Mercado atual e previsão
A demanda global por fluoropolímeros foi estimada em aproximadamente US $ 7,25 bilhões em 2011. Impulsionada por novos desenvolvimentos de produtos, aplicações e processos, bem como pela forte demanda em novos mercados, a demanda deve crescer 5,8% nos próximos anos.
Alguns dos maiores fabricantes mundiais de fluoropolímeros incluem DuPont, 3M, Solvay Chemicals, BASF e Dyneon.
Exemplos de fluoropolímeros
| Fluoropolímero | Nomes comerciais | Monômeros | Ponto de fusão (° C) |
|---|---|---|---|
| PVF (polivinilfluoreto) | Tedlar | VF1 | 200 |
| PVDF (fluoreto de polivinilideno) | Kynar Solef Hylar | VF2 | 175 |
| PTFE (politetrafluoroetileno) | Vendido pela AGC sob o nome comercial Fluon PTFE; Vendido pela Dupont and Chemours Company sob o nome comercial Teflon; vendido pela Solvay Speciality Polymers sob os nomes comerciais Algoflon Hyflon e Polymist; vendido pela Daikin com o nome comercial Polyflon | TFE | 327 |
| PCTFE (policlorotrifluoroetileno) | Kel-F ( 3M ), Neoflon ( Daikin ) | CTFE | 220 |
| PFA , MFA (polímero perfluoroalcoxi) | Vendido pela AGC sob o nome comercial Fluon PFA . Vendido pela DuPont com o nome comercial Teflon . Vendido pela Solvay Speciality Polymers sob o nome comercial Hyflon . Neoflon ( Daikin ) | PPVE + TFE | 305 |
| FEP (etileno-propileno fluorado) | Vendido pela DuPont com o nome comercial Teflon FEP . Também conhecido como Neoflon ( Daikin ) e Hyflon | HFP + TFE | 260 |
| ETFE (polietilenotetrafluoroetileno) | Vendido pela AGC sob o nome comercial de Fluon ETFE Tefzel ,; vendido pela Daikin com o nome comercial Neoflon | TFE + E | 265 |
| ECTFE (polietilenoclorotrifluoroetileno) | Halar vendido pela Solvay Speciality Polymers | CTFE + E | |
| FFPM / FFKM (Elastômero Perfluorado [Perfluoroelastômero]) | Kalrez. Tecnoflon PFR DAI-EL ( Daikin ) | ||
| FPM / FKM (Fluoroelastômero [copolímeros à base de fluoreto de vinilideno]) | Viton , Tecnoflon FKM, DAI-EL ( Daikin ), Fluonox (Gujarat Fluorochemicals Limited) | ||
| FEPM (Fluoroelastômero [Tetrafluoroetileno-Propileno]) | Vendido pela AGC sob o nome comercial de AFLAS , | TFE + P | |
| PFPE (perfluoropoliéter) | Vendido pela DuPont com o nome comercial Krytox . Vendido por Solvay Speciality Polymers SpA como Fomblin e Galden | ||
| PFSA (ácido perfluorossulfônico) | Nafion | ||
| Perfluoropolioxetano |
Propriedades típicas
| Propriedade | Método No. | Unidades | PTFE | FEP | PFA | ETFE | ECTFE | PCTFE | PVDF |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gravidade Específica | D792 | - | 2,17 | 2,15 | 2,15 | 1,7 | 1,7 | 2,15 | 1,78 |
| Força de rendimento | D638 | MPa | 10 | 12 | 15,5 | 24 | 31 | 40 | 46 |
| Força de rendimento | D638 | PSI | 1.450 | 1.740 | 2.250 | 3.480 | 4.500 | 5.800 | 6.670 |
| Alongamento | % | 200-500 | 250-350 | 300 | 200-500 | 200-300 | 80-250 | 20-150 | |
| Módulo de tração | D638 | MPa | 600 | 500 | 700 | 1500 | 1655 | 1500 | 2.400 |
| Módulo de tração | D638 | ksi | 87 | 72,5 | 101,5 | 217,5 | 240 | 218 | 348 |
| Dureza | D2240 | Shore D | 60 | 57 | 62 | 75 | 75 | 90 | 79 |
| HDT, @ 66 PSI | D648 | ° F | 250 | 158 | 164 | 219 | 240 | 248 | 300 |
| HDT, @ 264 PSI | D648 | ° F | 122 | 129 | 118 | 160 | 169 | - | 239 |
| Limitando o índice de oxigênio | D2863 | % | > 95 | > 95 | > 95 | 30-36 | |||
| Constante dielétrica | D150 | 1 MHz | 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,6 |