ما هو الفلوروبوليمر؟

عادةً ما يكون البوليمر الفلوري عبارة عن بوليمر أوليفيني يتكون من مونومرات أوليفينية مفلورة جزئيًا أو كليًا مثل فلوريد الفينيليدين (CH2¼CF2) ورباعي فلورو إيثيلين (TFE) (CF2¼CF2).تمت تغطية هذه البوليمرات بتفصيل كبير في عدد من المراجع.تشتمل البوليمرات المفلورة الأكثر تخصصًا على الإثيرات البيرفلورية، والفلور أكريلات، والفلوروسيليكونات التي تستخدم بكميات أصغر بكثير من البوليمرات الفلورية الأوليفينية.

تشمل البوليمرات الفلورية التجارية البوليمرات المتجانسة والبوليمرات المشتركة.تحتوي البوليمرات المتجانسة على 99% أو أكثر من وزن مونومر واحد و1% أو أقل من وزن مونومر آخر وفقًا لاتفاقية الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM).تحتوي البوليمرات المشتركة على أكثر من 1% وزنًا أو أكثر من واحد أو أكثر من المونومرات.تعتمد البوليمرات الفلورية التجارية الرئيسية على ثلاثة مونومرات:

TFE، فلوريد الفينيليدين (VF2)، وبدرجة أقل كلورو ثلاثي فلورو إيثيلين (CTFE).تشتمل أمثلة المونومرات على إيثر فينيل البيرفلوروميثيل (PMVE)، وإيثر فينيل البيرفلوروإيثيل (PEVE)، وإيثر فينيل البيرفلوروبروبيل (PPVE)، وسداسي فلورو بروبيلين (HFP)، وCTFE، وإيثيلين البيرفلوروبوتيل (PFBE)، والمونومرات الغريبة مثل 2،2-بيستري-فلوروميثيل. -4,5-ثنائي فلورو-1,3-ديوكسول.

القاعدة الأساسية الجيدة التي يجب تذكرها هي أن زيادة محتوى الفلور في جزيء البوليمر يزيد من مقاومته الكيميائية والمذيبات، ومقاومة اللهب، والثبات الضوئي؛يحسن خصائصه الكهربائية مثل انخفاض ثابت العزل الكهربائي؛يخفض معامل الاحتكاك.يثير نقطة الانصهار.يزيد من استقراره الحراري.ويضعف خواصه الميكانيكية.عادة ما تنخفض قابلية ذوبان البوليمرات في المذيبات عن طريق زيادة محتوى الفلور في الجزيء.

تصنيف الفلوروبوليمر

بدأ اكتشاف PTFE بالصدفة في عام 1938 بواسطة Roy Plunkett من شركة DuPont عصر البوليمرات الفلورية. وقد وجد PTFE آلاف التطبيقات بسبب خصائصه الفريدة.تم تطوير العديد من المواد البلاستيكية الفلورية منذ اكتشاف PTFE.يقوم عدد من الشركات بإنتاج هذه المواد البلاستيكية حول العالم.تنقسم البوليمرات الفلورية إلى فئتين من البوليمرات المشبعة بالفلور والبوليمرات المفلورة جزئيًا.البوليمرات الفلورية المشبعة هي بوليمرات متجانسة وبوليمرات مشتركة من TFE.قد تحتوي بعض المونومرات على كمية صغيرة من العناصر غير C أو F.

تاريخ تطور البوليمر

لا يمكن تصنيع PTFE بواسطة تقنيات معالجة الذوبان بسبب لزوجته العالية.تم تطوير البوليمرات الفلورية القابلة للذوبان عن طريق البلمرة المشتركة لـ TFE.يتمتع FEP، وهو بوليمر مشترك من TFE وHFP، بدرجة حرارة استخدام مستمرة قصوى أقل من PTFE (200 درجة مئوية مقابل 260 درجة مئوية) بسبب تدهور الخواص الميكانيكية.يوفر PFA، وهو بوليمر مشترك من TFE مع PPVE أو PEVE، ثباتًا حراريًا وإمكانية معالجة الذوبان والحد الأقصى للاستخدام المستمر بدرجة حرارة 260 درجة مئوية. ويعتبر كل من FEP وPFA من البوليمرات المشبعة بالفلور.

تعد البوليمرات المشتركة للإيثيلين مع رباعي فلورو إيثيلين (ETFE) وكلورو ثلاثي فلورو إيثيلين (ECTFE) أقوى ميكانيكيًا من البوليمرات البيرفلورية، مصحوبة بمقايضات انخفاض في مقاومتها الكيميائية ودرجة حرارة الاستخدام المستمر وزيادة في معامل الاحتكاك.

البوليمرات المشتركة غير المتبلورة من TFE قابلة للذوبان في مذيبات مهلجنة خاصة ويمكن تطبيقها على الأسطح كمحلول بوليمر لتشكيل طبقات رقيقة.الطلاء المجفف مقاوم للعديد من المواد الكيميائية تقريبًا مثل PTFE.