Perfluoropolietere

I perfluoropolieteri (PFPE) sono polimeri con struttura eterea contenenti fluoro, carbonio e ossigeno[1]. La prima specifica militare sui PFPE risale al Novembre 1962 (USAF). In particolare si richiedeva la formulazione di un lubrificante non infiammabile in atmosfera di ossigeno liquido e gassoso. Storicamente i primi prodotti di questa famiglia furono il Krytox®(Dupont) ed il Fomblin® (Montedison). Nuovi PFPE sono commercializzati come Afluid® (asahi), Hostinert® (Hoechst) Aflunox® (Unimatec), Demnum® (Daikin)e Galden® (Solvay).

Fomblin - Galden :

 -[O-CF2]n-[O-CF2-CF2]m-
 -[O-CF2]n-[O-CF2-CF(CF3)]m-

Si ottengono tramite fotopolimerizzazione ossidativa a partire da tetrafluoroetilene o perfluoropropene. I ponti eterei sono distribuiti in modo casuale all'interno della struttura[2].

Krytox - Aflunox :

 -[O-CF2-CF(CF3)]n-

Si ottengono a partire da esafluoropropene ossido tramite polimerizzazione anionica fluoruro catalizzata. La disposizione dei ponti eterei all'interno del polimero è regolare.

Demnum :

 -[O-CF2-CF2-CF2)]n-

Si ottiene a partire dal 2,2,3,3-tetrafluoro-ossetano tramite polimerizzazione anionica fluoruro catalizzata e successiva perfluorurazione[3]. L'ossetano di partenza si ricava dalla reazione fra tetrafluoroetilene e formaldeide.

Afluid :

 CF(O-CF2-CF2)x,y,z(O-CF2-CH2-X)x,y,z

Si ottiene tramite fluorurazione perfect a partire dall'omologo idrogenato[4]. Possiede una struttura ramificata e regolare.

Caratteristiche modifica

Questa classe di composti, liquidi da -100°C a +290°C, possiede[5]

  • Elevata resistenza chimica (acido solforico, cloro, ossigeno, solventi organici) e alle radiazioni ionizzanti (raggi gamma)
  • Solubilità bassa o nulla in acqua e nei più comuni solventi organici
  • Resistività elettrica elevata (1014 ohm cm a 20 °C)
  • Compatibilità con un ampio spettro di materiali (plastiche, metalli, elastomeri...)
  • Buon indice di viscosità
  • Infiammabilità nulla (termicamente stabili fino a 290 °C)
  • Zero ODP
  • Tossicità nulla
  • Bassa tensione superficiale (21 dyne/cm a 20 °C)

Vengono usati principalmente come lubrificanti, fluidi termovettori e solventi in applicazioni ad alta tecnologia. Le stesse molecole, opportunamente funzionalizzate, trovano inoltre applicazione come Film (materiale).

Note modifica

  1. ^ Fluorine in organic chemistry; R.D.Chambers; Blackwell CRC
  2. ^ Organofluorine Chemistry. Principles and commercial applications; Plenum Press
  3. ^ S. M. Guillaume: Handbook of Telechelic Polyesters, Polycarbonates, and Polyethers
  4. ^ B. Ameduri, H. Sawada; Fluorinated Polymers Volume 2: Applications
  5. ^ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940033009.pdf