Yleiskatsaus
perfluoripolyeetteri (PFPE, englanninkielinen nimi Perfluom Polyethers) on erityinen perfluorattu polymeeriyhdiste, jonka keskimääräinen molekyylipaino vaihtelee välillä 500-15,000, ja molekyylissä on vain kolme C-, F- ja O-alkuainetta. lämmönkestävyys. , Hapettumisenkestävyys, säteilynkestävyys, korroosionkestävyys, palamattomuus ja muut ominaisuudet, joita käytetään laajalti kemianteollisuudessa, elektroniikassa, sähkölaitteissa, koneissa, ydinteollisuudessa, ilmailualalla.
Ratkaise resoluutio
Käytettyjen eri monomeerien ja polymerointimenetelmien mukaan voidaan saada PFPE:tä, jolla on erilaiset K-tyypin, Y-tyypin, Z-tyypin ja D-tyypin molekyylirakenteet:
1. Ensimmäinen K-tyypin rakennekaava on: CF3CF2CF2O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF, joka on sarja haaraketjuisia polymeerejä, jotka on muodostettu polymeroimalla heksafluoripropyleenioksidia (HFPO) CsF:n katalyysin alaisena.
2. Toinen Y-tyypin rakennekaava on CF3O(C3F6O)m(CF2O)nCF3, joka on polymeeri, joka muodostuu heksafluoripropeenin (HFP) valohapetuksella ultraviolettivalon vaikutuksesta ja jonka molekyylipaino on yleensä välillä 1000-10000.
3. Kolmas Z-tyypin rakennekaava on: CF3(C2F4O)m(CF2O)nCF3, joka on lineaarinen polymeeri, joka muodostuu tetrafluorietyleenin (TFE) valohapetuksesta ultraviolettivalon säteilytyksessä, ja sen molekyylipaino on yleensä välillä 1,{{ 8}} ja 100,000. välillä.
4. Neljäs D-tyypin rakennekaava on: C3F7O(CF2CF2CF2O)mC2F5, joka on polymeeri, joka saadaan fluoraamalla suoraan tetrafluorioksetaanin polymerointituote.
Ominaista
Perfluoripolyeetterimolekyylit sisältävät vain kolme alkuainetta, C, F ja O. Fluoriatomien voimakkaan elektronegatiivisuuden vuoksi suurin osa hiiliketjuista on suojattu fluoriatomeilla, ja CO- ja CF-sidokset ovat erittäin stabiileja.
Perfluoripolyeetterin kemiallinen koostumus ja rakenne määräävät, että perfluoripolyeetterillä on erinomaiset fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet:
1. Kemiallinen inertisyys
Perfluoripolyeetterillä on vahva kemiallinen inertti useimmille syövyttäville kemikaaleille, kuten hapoille, emäksille ja hapettimille, mutta jotkut nukleofiilit (kuten ammoniakki), aktiiviset metallit (kuten Na, K, Al jne.) ja Lewis-hapot. Se voi hajottaa perfluoripolyeetterin ja vähentää sen pitoisuutta. lämpöstabiilisuus.
2. Lämpöhapettava stabiilisuus
Tehokkaan katalyytin puuttuessa, jopa hapen läsnä ollessa, perfluoripolyeetteri on edelleen erittäin stabiili alueella 270-300. Sen hajoamislämpötila voi nousta 350-410 asteeseen. Tiettyjen katalyyttien tai inhibiittoreiden läsnäolo muuttaa perfluoripolyeetterin lämpöstabiilisuuden rajaa ja hajoamisnopeutta. Hapen ja joidenkin metallien (tai metallioksidien, fluoridien) läsnä ollessa perfluoripolyeetterin hajoamislämpötila laskee yleensä noin 50 astetta. Samaan aikaan yleensä suoraketjuisilla polyeettereillä on parempi lämpöhapetuksen kestävyys kuin haaroittuneen ketjun omaavilla polyeettereillä. Stabilointiaineiden (kuten aromaattisten amiinien, bentsimidatsolijohdannaisten ja selenidien) käyttö voi estää tai parantaa metallien vaikutusta perfluoripolyeetteriöljyihin korkeissa lämpötiloissa.
3. Viskositeettiominaisuudet
Perfluoripolyeetteriöljyn viskositeettiindeksi on 150-400 (molekyylipainoltaan suuremmalla öljyllä on suurempi viskositeetti-indeksi), jolla on suuria etuja mineraaliöljyyn verrattuna.
4. Voiteluominaisuudet
Perfluoropolyeetteriöljyllä on alhainen kitkakerroin, korkea kuormituskestävyys ja hyvä voitelevuus.
5. Höyrynpaine-lämpötilaominaisuudet
Perfluoripolyeetteriöljyllä on suuri molekyylipaino ja alhainen jähmettymispiste, ja voiteluöljyllä on erittäin alhainen höyrynpaine matalasta korkeaan lämpötilaan.
6. Yhteensopivuus
Perfluoripolyeetteri on yhteensopiva monien aineiden, kuten hapettimien (vetyperoksidi, nestemäinen happi jne.), hiilivetypolttoaineiden, epäsymmetrisen dimetyylihydratsiinin, dietyylitriamiinin jne. kanssa. Y- ja Z-tyypin perfluoripolyeetterit ovat hyvin yhteensopivia muovien ja tekokumin kanssa.
7. Liekinkestävyys
Palonkestävyys on tärkeä vaatimus perfluoripolyeettereille käytettäessä teollisuus- ja ilmailuvoiteluaineita. Verrattuna muihin voiteluainetyyppeihin perfluoripolyeetterit sopivat paremmin korkeisiin lämpötiloihin ja ankariin käyttöympäristöihin.
8. Säteilykestävyys
Perfluoripolyeetterillä on parempi säteilynkestävyys, ja sen viskositeetin kasvunopeus on alhaisin verrattuna hiilivetyihin ja silikoniöljyihin samalla annoksella.