Conhecimento básico de perfluoropoliéter (PFPE)

Visão geral

Perfluoropoliéter (PFPE, nome em inglês Perfluom Polyethers) é um tipo especial de composto polimérico perfluorado, seu peso molecular médio varia de 500 a 15,000, e existem apenas três elementos de C, F e O na molécula, que tem resistência ao calor. , Resistência à oxidação, resistência à radiação, resistência à corrosão, incombustibilidade e outras características, amplamente utilizadas na indústria química, eletrônica, eletrodomésticos, máquinas, indústria nuclear, campos aeroespaciais.

Resolver resolução

De acordo com os diferentes monômeros e métodos de polimerização utilizados, pode-se obter PFPE com diferentes estruturas moleculares do tipo K, tipo Y, tipo Z e tipo D:

1. A primeira fórmula estrutural do tipo K é: CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF, que é uma série de polímeros de cadeia ramificada formados pela polimerização de óxido de hexafluoropropileno (HFPO) sob a catálise de CsF.

2. A segunda fórmula estrutural do tipo Y é CF3O(C3F6O)m(CF2O)nCF3, que é um polímero formado pela fotooxidação do hexafluoropropileno (HFP) sob a ação da luz ultravioleta, e seu peso molecular está geralmente entre 1.000 e 10.000.

3. A terceira fórmula estrutural do tipo Z é: CF3(C2F4O)m(CF2O)nCF3, que é um polímero linear formado por fotooxidação de tetrafluoroetileno (TFE) sob irradiação de luz ultravioleta, e seu peso molecular é geralmente entre 1,{{ 8}} e 100,000. entre.

4. A quarta fórmula estrutural do tipo D é: C3F7O(CF2CF2CF2O)mC2F5, que é um polímero obtido pela fluoração direta do produto de polimerização do tetrafluorooxetano.

Característica

As moléculas de perfluoropoliéter contêm apenas três elementos, C, F e O. Devido à forte eletronegatividade dos átomos de flúor, a maioria das cadeias de carbono são protegidas por átomos de flúor e as ligações CO e CF são muito estáveis.

A composição química e a estrutura do perfluoropoliéter determinam que o perfluoropoliéter possui excelentes propriedades físicas e químicas:

1. Inércia química

O perfluoropoliéter apresenta forte inércia química à maioria dos produtos químicos corrosivos, como ácidos, álcalis e oxidantes, mas alguns nucleófilos (como amônia), metais ativos (como Na, K, Al, etc.) e ácidos de Lewis. estabilidade térmica.

2. Estabilidade termo-oxidativa

Na ausência de um catalisador eficaz, mesmo na presença de oxigênio, o perfluoropoliéter ainda é muito estável na faixa de 270-300. Sua temperatura de decomposição pode atingir 350-410 grau. A presença de certos catalisadores ou inibidores alterará o limite de estabilidade térmica e a taxa de degradação do perfluoropoliéter. Na presença de oxigênio e alguns metais (ou óxidos metálicos, fluoretos), a temperatura de degradação do perfluoropoliéter geralmente cai cerca de 50. Ao mesmo tempo, geralmente os poliéteres de cadeia linear têm melhor resistência à oxidação térmica do que aqueles com estruturas de cadeia ramificada. O uso de estabilizantes (como aminas aromáticas, derivados de benzimidazol e selenetos) pode prevenir ou melhorar o impacto dos metais nos óleos de perfluoropoliéter em altas temperaturas.

3. Propriedades de viscosidade

O índice de viscosidade do óleo perfluoropoliéter é 150-400 (o óleo com maior peso molecular possui maior índice de viscosidade), o que apresenta grandes vantagens em relação ao óleo mineral.

4. Propriedades lubrificantes

O óleo perfluoropoliéter possui baixo coeficiente de atrito, alta resistência à carga e boa lubricidade.

5. Características de pressão-temperatura de vapor

O óleo perfluoropoliéter tem um grande peso molecular e um baixo ponto de fluidez, e o óleo lubrificante apresenta uma pressão de vapor muito baixa de baixa temperatura a alta temperatura.

6.Compatibilidade

O perfluoropoliéter é compatível com muitas substâncias, como oxidantes (peróxido de hidrogênio, oxigênio líquido, etc.), combustíveis de hidrocarbonetos, dimetilhidrazina assimétrica, dietiltriamina, etc. Os perfluoropoliéteres tipo Y e tipo Z têm boa compatibilidade com plásticos e borracha artificial.

7. Resistência à chama

A resistência à chama é um requisito importante para os perfluoropoliéteres usados ​​em lubrificantes industriais e aeroespaciais. Comparados com outros tipos de lubrificantes, os perfluoropoliéteres são mais adequados para altas temperaturas e ambientes operacionais agressivos.

8. Resistência à radiação

O perfluoropoliéter tem melhor resistência à radiação e tem a menor taxa de crescimento de viscosidade em comparação com hidrocarbonetos e óleos de silicone na mesma dose.