Il fluoropolimero è solitamente un polimero olefinico costituito da monomeri olefinici parzialmente o completamente fluorurati come il fluoruro di vinilidene (CH2¼CF2) e il tetrafluoroetilene (TFE) (CF2¼CF2).Questi polimeri sono stati trattati in grande dettaglio in numerosi riferimenti.Altri polimeri fluorurati speciali includono per-fluoroeteri, fluoroacrilati e fluorosiliconi che vengono utilizzati in volumi significativamente più piccoli rispetto ai fluoropolimeri olefinici.
I fluoropolimeri commerciali includono omopolimeri e copolimeri.Gli omopolimeri contengono il 99% o più in peso di un monomero e l'1% o meno in peso di un altro monomero secondo la convenzione dell'American Society for Testing Materials (ASTM).I copolimeri contengono più dell'1% o più in peso di uno o più comonomeri.I principali fluoropolimeri commerciali sono basati su tre monomeri:
TFE, fluoruro di vinilidene (VF2) e, in misura minore, clorotrifluoroetilene (CTFE).Esempi di comonomeri includono perfluorometilviniletere (PMVE), perfluoroetilviniletere (PEVE), perfluoropropilviniletere (PPVE), esafluoropropilene (HFP), CTFE, perfluorobutiletilene (PFBE) e monomeri esotici come 2,2-bistri-fluorometile -4,5-difluoro-1,3-diossolo.
Una buona regola pratica da ricordare è che l’aumento del contenuto di fluoro di una molecola polimerica ne aumenta la resistenza chimica e ai solventi, la resistenza alla fiamma e la fotostabilità;migliora le sue proprietà elettriche come la costante dielettrica inferiore;abbassa il coefficiente di attrito;aumenta il punto di fusione;aumenta la sua stabilità termica;e ne indebolisce le proprietà meccaniche.La solubilità dei polimeri nei solventi solitamente diminuisce aumentando il contenuto di fluoro della molecola.
Classificazione dei fluoropolimeri
La scoperta fortuita del PTFE nel 1938 da parte di Roy Plunkett della DuPont Company ha dato inizio all'era dei fluoropolimeri. Il PTFE ha trovato migliaia di applicazioni grazie alle sue proprietà uniche.Dalla scoperta del PTFE sono stati sviluppati vari fluoroplastici.Numerose aziende producono queste plastiche in tutto il mondo.I fluoropolimeri si dividono in due classi di polimeri perfluorurati e parzialmente fluorurati.I fluoropolimeri perfluorurati sono omopolimeri e copolimeri del TFE.Alcuni comonomeri possono contenere una piccola quantità di elementi diversi da C o F.
Storia dello sviluppo dei polimeri
Il PTFE non può essere fabbricato mediante tecniche di lavorazione della fusione a causa della sua elevata viscosità.I fluoropolimeri processabili in fusione sono stati sviluppati mediante copolimerizzazione del TFE.Il FEP, un copolimero di TFE e HFP, ha una temperatura massima di uso continuo inferiore rispetto al PTFE (200 C contro 260 C) a causa del deterioramento delle proprietà meccaniche.Il PFA, un copolimero di TFE con PPVE o PEVE, offre stabilità termica, lavorabilità allo stato fuso e temperatura massima di utilizzo continuo a una temperatura di 260 C. Sia FEP che PFA sono considerati perfluoropolimeri.
I copolimeri di etilene con tetrafluoroetilene (ETFE) e clorotrifluoroetilene (ECTFE) sono meccanicamente più resistenti dei perfluoropolimeri, accompagnati da compromessi tra la riduzione della resistenza chimica e della temperatura di uso continuo e un aumento del coefficiente di attrito.
I copolimeri amorfi del TFE sono solubili in speciali solventi alogenati e possono essere applicati alle superfici come soluzione polimerica per formare rivestimenti sottili.Il rivestimento essiccato è resistente a quasi lo stesso numero di sostanze chimiche del PTFE.
Orario di pubblicazione: 22 luglio 2017