Введение

Полихлоротрифторэтилен (PCTFE или PTFCE) — термопластичный хлорфторуполимер с молекулярной формулой , где n — количество мономерных звеньев в молекуле полимера. Он аналогичен политетрафторэтилену (PTFE), но в отличие от него является гомополимером мономера хлортрифторэтилена (CTFE) вместо тетрафторэтилена. Он обладает наименьшей проницаемостью для водяного пара среди всех пластиков.

История

Он был открыт в 1934 году Фрицем Шлоффером и Отто Шерером, работавшими в компании IG Farben в Германии.

Торговые наименования

После Второй мировой войны ПЦТФЭ был коммерциализирован под торговым названием Kel F 81 компанией M. W. Kellogg в начале 1950-х годов. Компания 3M приобрела его в 1957 году, но прекратила производство Kel F к 1996 году. В настоящее время смола ПЦТФЭ производится под различными торговыми названиями, такими как Neoflon PCTFE от Daikin, Voltalef от Arkema или Aclon от Allied Signal. Пленки из ПЦТФЭ продаются под торговой маркой Aclar компанией Allied Signal. Другие торговые названия ПЦТФЭ, используемые различными производителями, включают Hostaflon C2 от Hoechst, Fluon от ICI, Aclar от Honeywell, Plaskon от Allied Chemical Corporation, Halon от Ausimont USA и Ftoroplast 3 в СССР и Российской Федерации.

Синтез

PCTFE является аддиционным гомополимером. Он синтезируется путем свободнорадикальной полимеризации хлортрифторэтилена (CTFE) и может быть осуществлена методами полимеризации в растворе, объемной, суспензионной и эмульсионной полимеризации.

Свойства

PCTFE обладает высокой прочностью на растяжение и хорошими тепловыми характеристиками. Он не горюч и выдерживает температуру до 175 °C. Он обладает хорошей химической стойкостью. Также он характеризуется нулевым водопоглощением и несмачиваемостью. Он не поглощает видимый свет. Под воздействием высокоэнергетического излучения он подвергается деградации, подобно ПТФЭ. Его можно использовать в качестве прозрачной пленки. PCTFE демонстрирует постоянный дипольный момент из-за асимметрии повторяющегося звена в его структуре. Этот дипольный момент ориентирован перпендикулярно оси углеродной цепи.

Отличия от ПТФЭ

PCTFE является гомополимером хлортрифторэтилена (CTFE), в то время как PTFE – гомополимером тетрафторэтилена. Мономеры первого отличаются от мономеров второго по структуре наличием атома хлора вместо одного из атомов фтора. Таким образом, каждая повторяющаяся единица PCTFE содержит атом хлора вместо атома фтора. Это объясняет меньшую гибкость цепи и, как следствие, более высокую температуру стеклования PCTFE. PTFE имеет более высокую температуру плавления и более выраженную кристаллическую структуру, чем PCTFE, но последний обладает большей прочностью и жесткостью. Несмотря на отличную химическую стойкость PCTFE, она все же ниже, чем у PTFE. PCTFE характеризуется более низкой вязкостью, более высокой прочностью на растяжение и устойчивостью к ползучести по сравнению с PTFE. Благодаря своей химической стабильности, он служит защитным барьером от химических веществ и применяется в качестве покрытия и готовых вкладышей для химического оборудования. PCTFE также используется для ламинирования других полимеров, таких как ПВХ, полипропилен, PETG, APET и другие. Он находит применение в производстве прозрачных очков, трубок, клапанов, вкладышей для химических резервуаров, уплотнительных колец, уплотнений и прокладок. PCTFE используется для защиты чувствительных электронных компонентов благодаря его превосходной электрической стойкости и водоотталкивающим свойствам. Другие области применения включают гибкие печатные платы и изоляцию проводов и кабелей. Низкомолекулярные воски, масла и смазки на основе PCTFE применяются как инертные герметики и смазочные материалы, а также в качестве жидкостей для флюидизации гироскопов и пластификаторов для термопластов. В криогенной промышленности и сфере работы с жидкими газами преимущественно используются уплотнения из PCTFE, поскольку этот материал обладает низкой газопоглощающей способностью и устойчив к температурам ниже 200 °C.