Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Politetrafluoroetylen politrójfluorochloroetylen poli(fluorek winylidenu) poli(fluorek etylu)

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Politetrafluoroetylen politrójfluorochloroetylen poli(fluorek winylidenu) poli(fluorek etylu)"— Zapis prezentacji:

1 politetrafluoroetylen politrójfluorochloroetylen poli(fluorek winylidenu) poli(fluorek etylu)

2 Plimery fluorowe terafluoroetylentrójfluorochloroetylen fluorek winylidenufluorek winylu PODSTAWOWE MONOMERY

3 PTFE politetrafluoroetylen Monomer: terafluoroetylen - bezbarwny gaz, bez zapachu, - tw o C, tt. -142,5 o C - polimeryzuje łatwiej niż etylen, - stabilizuje się merkaptanami i aminami Otrzymywanie: metda I: EtapI proces prowadzi się w autoklawie w temp. ok. 100 o C pod ciśnieniem 3MPa, wydajność ok. 80% CHCl 3 + 2HF CHClF HCl Etap II piroliza, reaktor rurowy srebrny lub platynowy temp o C, pod ciśnieniem 0,1 MPa 2 CHClF 2 CF 2 =CF 2 2 HCl metoda II: CClF 2 CClF 2 + Zn CF 2 =CF 2 +ZnCl 2 Sb 3+

4 PTFE politetrafluoroetylen Polimeryzacja mechanizm wolnorodnikowy: n CF 2 =CF 2 –[– CF 2 CF 2 –] n – - bardzo szybka polimeryzacji z wydzieleniem dużej ilości ciepła ( ok. 197 kJ/mol) preferuje się metody z odbiorem ciepła, bowiem przegrzanie grozi wybuchem - inicjatory: nadtlenek wodoru, nadsiarczany, nadtlenek benzoilu, nadtlenek acetylu, wodorosiarczan sodu - proces prowadzi się bez dostępu powietrza ( inhibitor) metoda blokowa: trudna do przeprowadzenia, ze względu na dużą egzotermiczność reakcji, metoda w roztworze: otrzymuje się polimer o małej masie cząsteczkowej, rozpuszczalnik może powodować telomeryzację

5 PTFE politetrafluoroetylen Procesy przemysłowe: metoda suspensyjna - PTFE dyspersyjny - środowisko wodne, - emulgatory: sole kwaswów perfluorokarboksylowych, - inicjator: nadtlenek kwasu bursztynowego, - autoklaw z mieszaniem, - temp o C, pod ciśnieniem 0,34-2,45MPa, - zatężanie wodnych dyspersji w wirówkach, - koagulacja przez dodatek elektrolitów i rozpuszczalników organicznych, - otrzymuje się proszek (0,1-1μm) metoda emulsyjna - PTFE wlόknisty: -środowisko wodne, atmosfera azotu, - bez emulgatorów, -autoklaw ze stali nierdzewnej, wytrzymujący ciśnienie min.10MPa Ilości załadowanych składników (w cz.wag.): terafluoroetylen 30, woda 100, nadsiarczan potasu 0,2,boraks 0,5.

6 Schemat produkcji PTFE włόknistego O C 1.dozownik- -odparowalnik 2.dozownik wody destylowanej 3.polimeryzator 4.wkraplacz 5.odbieralnik zawiesiny 6.zbiornik pulpy 7.mieszalnik pulpy 8.młyn koloidalny 9.suszarka powietrzna 10.wymrażalnik 11.grzejnik

7 PTFE- własności włóknisty biały puszysty proszek o gęstości 2,25-2,27 g/cm 3 duży stopień krystaliczności 80-85%, tt.327 o C, Tg f.amorficznej ok o C bardzo szeroki zakres pracy: o C, płynie pod obciążeniem nie jest tworzywem konstrukcyjnym, temp. rozkładu : 415 o C ( wydziela się monomer i produkty gazowe), niepalny, bardzo dobre właściwości dielektryczne(nie zmieniają się w temp o C bardzo mały współczynnik tarcia można stosować jako smary,

8 PTFE- własności odporny chemicznie ( za wyjątkiem stopionych metali alkalicznych, ClF 3 i F 2 w podwyższonych temperaturach), mało odporny na działanie promieniowania jonizującego ( pękają wiązania C-C, polimer staje się kruchy, powstaje min. CF 4 ) nie rozpuszcza się i nie pęcznieje w żadnym ze znanych rozpuszczalników organicznych i zmiękczaczy, rozpuszcza się w temp.300 o C w związkach fluoroorganicznych w temp. rozkładu termicznego nie przechodzi w stan ciekły problem z przetwórstwem zwykłymi metodami.Przetwarza się go metodami tabletkowymi i spiekania przygotowanych kształtek lub przez wytłaczanie, (skurcz przy spiekaniu do 25%).Włókna formuje się z mieszaniny: granulki polimeru oraz oleju. wytrzymały, sprężsty materiał.

9 PTFE-zastosowanie lotnictwo, zwłaszcza samoloty odrzutowe, przemysł chemiczny, przemysł radiotechniczny, przemysł chłodniczy, przemysł spożywczy, przemysł farmaceutyczny, tworzywo powłokowe-pokrywanie powierzchni metali ( od patelni po rakiety kosmiczne), materiał antykorozyjny, uszczelniający, antyadhezyjny,dielektryk, włókna do produkcji tkanin filtracyjnych używanych do oczyszczania gorących gazów i agresywnych cieczy medycyna-ze względu na obojętność chemiczna i możliwość sterylizacji

10 PTFE Postacie handlowe: prasowane pręty okrągłe, rury grubościenne, płyty i folie zbrojone włóknem szklanym, emulsja. Nazwy handlowe: Teflon (USA), Tarflen ( Polska), Ftoroplast-4 (WNP).

11 Politrójfluorochloroetylen Monomer: trójfluorochloroetylen -bezbarwny gaz bez zapachu, -tw.-26,8 o C, tt.-157,9 o C, -bardzo reaktywny,polimeryzuje lub lub kopolimeryzuje ze związkami nienasyconymi Otrzymywanie: metodaI: temp.70 o C, reaktor z kolumną rektyfikacyjną, wydajność do ok.90% CF 2 Cl–CFCl 2 CF 2 =CFCl + ZnCl 2 metoda II: reaktor rurowy ze stali nierdzewnej, temp. procesu o C, CF 2 Cl–CFCl 2 CF 2 =CFCl + 2HCl Obu procesom towarzyszy tworzenie się ubocznych produktów reakcji. Większość z nich oddziela się przez rozdestylowanie. Zn H2H2 Ni

12 PTFCE Polimeryzacja mechanizm wolnorodnikowy: n CF 2 =CFCl –[– CF 2 CFCl–] n – - polimeryzacja bez dostępu tlenu, - ciepło polimeryzacji mniejsze niż przy PTFE. najczęściej wg. metod emulsyjnej i suspensyjnej - środowisko wodne, - temp o C, pod zwiększonym ciśnieniem, - inicjatory nadtlenkowe, układy redox, - emulgatory: sole chlorowców organicznych, - w celu kontrolowania szybkości polimeryzacji i pH, wprowadza się : zwiazki buforowe i redukujące- sole metali dwuwartościowych i sole srebra. metoda w masie (trudności w regulacji temp. i zła powtarzalność wyników) metoda w rozpuszczalniku (produkty maloczsteczkowe)

13 PTFCE- własności twardy biały proszek o gęstości 2,09-2,16 g/cm 3, stopień krystaliczności 40-70%, tm. zależy od masy cząsteczkowe i budowy polimeru, tt. fazy krystalicznej ok.215 o C, tt. fazy amorficznej ok.50 o C bardziej plastyczny niż PTFE, niższa o ok. 100 o C odporność cieplna niż PTFE, na zimno nie rozpuszcza się z żadnym rozpuszczalniku organicznym

14 PTFCE- własności w podwyższonych temp. rozpuszcza się w mezytylenie, CCl4, benzenie, toluenie, cykloheksanie, fluorowęglowodorach, dobre właściwości dielektryczne, ale bardziej polarny niż PTFE, pod wpływem promieniowania jonizacyjnego ulega destrukcji, ma większą udarność niż PTFE, wolniej krystalizuje, wytrzymuje długotrwale ogrzewanie w temp o C

15 PTFCE Zastosowanie: budowa maszyn, elektronika, elektrotechnika, technika kosmiczna, technika niskich temperatur, przemyśł chemiczny Postacie handlowe: uszczelki,zawory,izolacje, folie, elementy aparatury elektronicznej wzierniki, poziomowskazy, naczynia chemiczne itp. Nazwy handlowe: Kel-F (USA), Diaflon (Japonia), Voltaleft (Francja), Ftoroplast-3 (WNP).

16 Poli(fluorek winylidenu) Monomer: fluorek winylidenu - bezbarwny gaz bez zapachu, - tw.-85,7 o C, tt.-144 o C, - nie utlenia się na powietrzu i nie polimeryzuje pod wpływem światła słonecznego Otrzymywanie: metodaI: w obecności pyłu cynkowego i jodku sodu w roztworze acetamidu CH 2 Cl–CF 2 Cl + Zn CH 2 =CF 2 + ZnCl 2 metoda II: piroliza dwufluorochloroetyanu lub trójfluoroetanu CH 3 –CF 2 Cl CH 2 =CF 2 + HCl CH 3 –CF 3 CH 2 =CF 2 + HF 145 o C 870 o C 820 o C

17 Poli(fluorek winylidenu) Polimeryzacja n CH 2 =CF 2 –[– CH 2 CF 2 –] n – metoda emulsyjna: - środowisko wodne, wodne roztwory acetonu, alkoholi lub eterów, - temp o C, ciśnienie 2,1-8,4 MPa, - inicjatory: nadsiarczan potasu, nadtlenek wodoru, nadtlenki kwasów dikarboksylowych - emulgatory: kwasy pentachlorobenzoesowy i tetrachloroftalowy metoda suspensyjna: - temp o C, ciśnienie 4 MPa, - 0,01-3% (m/m) nadtlenodiwęglanu dikarboksylowego, - stabilizator zawiesiny: metyloceluloza w ilości 0,1 3% (m/m), - regulatory masy cząsteczkowej:aceton, butan-2-on - wydajność do 98% Poli(fluorek winylidenu) produkuje się w postaci granulek, proszku, 20-proc. roztworu w dwumetyloacetamidzie i w postaci dyspersji.

18 Poli(fluorek winylidenu) Własności: polimer krystaliczny o białej barwie, m. cz.> , gęstość polimeru przemysłowego: 1.75 g/cm 3, stabilny termicznie do temp o C, tt o C, ogrzewanie powyżej 430 powoduje pirolizę (destrukcja z wydzieleniem HF), rozkład pod wpływem promieni gamma lub sieciowanie (jeśli jest atmosfera beztlenowa),

19 Poli(fluorek winylidenu) odporny chemicznie na działanie kwasów (z wyjątkiem kwasu siarkowego), zasad, silnych utleniaczy, fluorowców, nieodporny na działanie rozpuszczalników polarnych, a także acetonu, oleum, i czynników sulfonujących w podwyższonej temp. tworzywo najtwardsze i mające największą wytrzymałość mechaniczna ze wszystkich obecnie znanych polimerów fluorowych odporny na ścieranie, wpływy atmosferyczne, działanie promieniowania jonizującego i ultrafioletowego, łatwo daje się barwić na intensywne kolory. Własności cd.:

20 Poli(fluorek winylidenu) Zastosowanie: tworzywo konstrukcyjne przemyśł medyczny tworzywo wykładzinowe przemyśł precyzyjny budownictwo przemyśł spożywczy Postacie handlowe: folie, rury, płyty, izolacja na przewody; opakowania instrumentów medycznych i preparatów farmaceutycznych; folie do aparatów o dużej czułości, narzędzi lekarskich, odczynników chemicznych; przekładki uszczelniające w urządzeniach rakietowych; węże termokurczliwe, zbiorniki i pompy, itp. Nazwy handlowe: Kynar (USA), KF-polimer (Japonia), Foraflon (Francja), Ftoroplast-2 (WNP), Vidar (Niemcy), Solef (Belgia)

21 Poli(fluorek winylu) Monomer: fluorek winylu - bezbarwny gaz o specyficznym zapachu, - tw.-72,2 o C, tt.-160,5 o C, - nie rozpuszcza się w wodzie, - słabo rozpuszcza się w alkoholu i acetonie, - nie polimeryzuje samorzutnie. Otrzymywanie: Fluorowodorowanie acetylenu: - reagenty musza być czyste i suche - proces prowadzi się w temp.40 o C - wydajność fluorku winylu wynosi ok. 80% - katalizatorem jest HgCl 2 na węglu aktywnym CH CH + HF CH 2 =CHF

22 Poli(fluorek winylu) Polimeryzacja: n CH 2 =CHF –[– CH 2 CHF –] n – metoda emulsyjna: - inicjatory: nadtlenekowe lub układy redox, - technologia analogiczna jak dla PTFE i PTFCE. metoda w roztworze: - rozpuszczalniki: aceton, etanol, izopropanol

23 Poli(fluorek winylu) Własności: m. cz , gęstość : 1.39 g/cm 3, tt.198 o C, rozkłada się powyżej temp. 300 o C, może pracować w zakresie temp o C, temp. kruchości poniżej -180 o C, w temp. poniżej 110 o C nie rozpuszcza się w zwykłych rozp. org., w temp. powyżej 110 o C rozpuszcza się w aminach N-podstawionych, nitrylach, ketonach, czterometylosulfonie, w temp. 20 o C w dimetyloformamidzie tworzy żel.

24 Poli(fluorek winylu) Zastosowanie: tworzywo konstrukcyjne przemyśł medyczny budownictwo przemyśł spożywczy Postacie handlowe: folie giętkie i przezroczyste w widzialnym i ultrafioletowym zakresie widma o współczynniku załamania światła ok.1,45; folie maja szerokie zastosowanie przy pokrywaniu blachy aluminiowej i stalowej ocynkowanej w celu ochrony przed korozją Nazwy handlowe: Tedlar, Dewlar,, Ftoroplast-1 (WNP),

25 Kopolimery poli(fluoroetylenopropylen ) FEP kopolimer tetrafluoroetylenu z heksafluoropropylenem - tworzywo o strukturze liniowej, - gęstość FEP wynosi 2,15 g/cm 3, - temp. topnienia ok. 290°C, Tworzywo charakteryzuje bardzo mała stała dielektryczna w szerokim zakresie częstotliwości i temperatury, a ponadto wyróżnia je doskonała odporność chemiczna. FEP stosowany jest jako wykładziny rur i urządzeń chemicznych oraz powłoki ochronne przewodów, kabli itp.

26 Kopolimery kopolimery tetrafluoroetylenu z fluorkiem perfluorowinylosulfonowym i jego pochodnymi. Dzięki dużej reaktywności bocznych grup fluorosulfonowych, folie z tych kopolimerów stanowią dobre tworzywo do wyrobu membran jonowymiennych z grupami SO 3 H. Dzięki swej doskonałej przewodności oraz odporności chemicznej i termicznej, znalazły zastosowanie jako przepony w elektroizolatorach przemysłowych oraz jako elektrolity w ogniwach paliwowych. Tak zmodyfikowane kopolimery, dostępne w handlu pod nazwą Nafion.

27 Kopolimery kopolimer etylenu z tetrafluoroetylenem (ETFE) - o struktura merów: [CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 ] n, - gęstość 1,70 g/cm 3, tt. ok.. 265°C, - można go stosować w temp. do 180°C, - daje się przetwarzać metodą wtrysku, prasowania i wytłaczania, ETFE wykorzystywany jest do wykonywania pokryć ochronnych polimer perfluoroalkoksylowy (PFA) PFA może być stosowany w temp. do 260°C i jest dość łatwo topliwy. Wykazuje nieco lepsze właściwości mechaniczne niż FEP. Zastąpienie w cząsteczce monomeru jednego atomu fluoru atomem chloru, prowadzi z reguły do obniżenia szybkości homopolimeryzacji..

28 Przykłady zastosowania Naczynia kuchenne Teflon ® Drut do izolacji Kynar membrany Teflon ® Folia okienna Kynar Taśma Teflon ®


Pobierz ppt "Politetrafluoroetylen politrójfluorochloroetylen poli(fluorek winylidenu) poli(fluorek etylu)"

Podobne prezentacje


Reklamy Google