กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

เพอร์ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคน

เพอร์ ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคน ( PFA ) เป็น ฟ ลู ออโรพอลิเมอร์ พวกมันเป็น โคพอลิเมอร์ ของ เตตระฟ ลู ออโรเอทิ ลี น ( C2F4 ) และ เพอร์ฟ ลู ออ โร อีเทอร์ ( C2F3ORf โดยที่ Rf คือ...

เพอร์ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคน

พีเอฟเอ
แผนภาพเส้นแสดงโครงสร้างของโมโนเมอร์เพอร์ฟลูออโรอัลคอกซี
ความหนาแน่น[ 1 ]2150 กก./ ลบ.ม.
โมดูลัสการดัดงอ (E) 586 ม. ปาสคาล
ความแข็งแรงดึง ( t ) 24 MPa
การยืดตัวเมื่อขาด 300%
ความทนทานในการพับ ไม่มีการหยุดพัก
การทดสอบรอยบาก
จุดหลอมเหลว315 องศาเซลเซียส
อุณหภูมิใช้งานสูงสุด 260 องศาเซลเซียส
การดูดซับน้ำ (ASTM) น้อยกว่า 0.03% หลังจาก 24 ชั่วโมง
ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (Dk) ที่ 1 เมกะเฮิร์ตซ์2.1
ปัจจัยการสูญเสียที่ 1 เมกะเฮิร์ตซ์0.0001
ความต้านทานอาร์ค < 180 วินาที
ค่าความต้านทาน ที่ ความชื้นสัมพัทธ์ 50%> 10 16 โอห์ม

เพอร์ ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคน( PFA ) เป็นลู ออโรพอลิเมอร์ พวกมันเป็นโคพอลิเมอร์ของเตตระฟลู ออโรเอทิ ลี ( C2F4 ) และเพอร์ฟลูออโร อีเทอร์ ( C2F3ORf โดยที่ Rf คือกลุ่มเพอร์ฟลูออริเนต เช่นไตรฟลูออโรเมทิล (CF3 ) ) คุณสมบัติของพอลิเมอร์เหล่านี้คล้ายกับของ โพลีเต ตระฟลูออโรเอทิลีน (PTFE) เมื่อเปรียบเทียบกับ PTFE แล้ว PFA มีคุณสมบัติป้องกันการเกาะติดที่ดีกว่าและทนต่อสารเคมีได้ดีกว่า แต่มีความต้านทานต่อการขีดข่วนน้อยกว่า[ 2 ]

คุณสมบัติ

ต่างจาก PTFE ตรงที่หมู่แทนที่อัลคอกซีช่วยให้พอลิเมอร์สามารถแปรรูปด้วยการหลอมได้[ 3 ]ในระดับโมเลกุล พอลิเมอร์ PFA มีความยาวโซ่ที่สั้นกว่าและมีการพันกันของโซ่สูงกว่าฟลูออโรพอลิเมอร์อื่นๆ นอกจากนี้ยังมีอะตอมออกซิเจนอยู่ที่กิ่งก้าน ส่งผลให้วัสดุมีความโปร่งแสง มากขึ้น มีการไหลที่ดีขึ้น และทนต่อการคืบคลานได้ดีขึ้น พร้อมทั้งมีเสถียรภาพทางความร้อนใกล้เคียงหรือสูงกว่า PTFE [ 4 ]ดังนั้น PFA จึงเป็นที่นิยมเมื่อต้องการใช้งานเป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยซึ่งเกี่ยวข้องกับความเครียดทางเคมี ความร้อน และทางกล PFA มีความแข็งแรงในการหลอมสูง มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิการแปรรูปสูง ทนต่อการแตกร้าวและความเครียดได้ดีเยี่ยม และมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ[ 1 ]คุณสมบัติการแปรรูปที่ได้รับการปรับปรุงในทำนองเดียวกันนี้พบได้ในฟลูออริเนตเต็ดเอทิลีนโพรพิลีน (FEP) ซึ่งเป็นโคพอลิเมอร์ของเตตระฟลูออโรเอทิลีนและเฮกซาฟลูออโรโพรพิลีน [ 5 ] อย่างไรก็ตาม FEP มีความสามารถในการทนต่อการดัดงอซ้ำๆ โดยไม่แตกหักน้อยกว่า PFA ถึงสิบเท่า[ 1 ]

เพอร์ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคนใช้ในการผลิตท่อเพื่อขนส่งสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

แอปพลิเคชัน

PFA มักใช้เป็นวัสดุสำหรับท่อและข้อต่อสำหรับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน รวมถึงใช้เป็นวัสดุบุผนังภาชนะที่ทนต่อการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมการแปรรูปสารเคมี การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การสร้างเครื่องดักจับก๊าซ เครื่องปฏิกรณ์ ภาชนะกักเก็บ และท่อ[ 6 ]ในโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน จะใช้สำหรับการบุผนังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน โดยการส่งก๊าซดิบผ่านอุปกรณ์ที่บุด้วย PFA กระแสของก๊าซสามารถเย็นลงต่ำกว่าอุณหภูมิการควบแน่นโดยไม่ทำให้เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเสียหาย การใช้งานนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของโรงงานโดยรวม[ 7 ]

นอกจากนี้ PFA ยังใช้ในการผลิตอุปกรณ์เก็บตัวอย่างในงานเคมีวิเคราะห์ และสำหรับ การศึกษา ทางธรณีเคมีหรือสิ่งแวดล้อมในพื้นที่จริงซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนทางเคมีจากไอออนโลหะในระดับปริมาณน้อยมาก และยังใช้เป็นฉนวนหุ้มในงานเดินสายไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงอีกด้วย

การผลิต

PFA ผลิตขึ้นเป็นโคพอลิเมอร์ของเตตระฟลูออโรเอทิลีนและเพอร์ฟลูออโรอีเทอร์ซึ่งโดยทั่วไปคือเพอร์ฟลูออโร(เมทิลไวนิลอีเทอร์)การเตรียมสารตั้งต้นของเพอร์ฟลูออโรอีเทอร์นั้นซับซ้อนกว่าการเตรียมไวนิลอีเทอร์ที่มีฟลูออรีนบางส่วน ซึ่งสามารถผลิตได้จากปฏิกิริยาของเตตระฟลูออโรเอทิลีนกับแอลคอกไซด์ :

RO + F 2 C=CF 2 → F 2 C=CFOR + F

อย่างไรก็ตาม ความไม่เสถียรของ α- ฟลูออโรแอลกอฮอล์ทำให้การเตรียมเพอร์ฟลูออโรอัลคอกไซด์ส่วนใหญ่ทำได้ยาก แทนที่จะเป็นเช่นนั้น การผลิตไวนิลเพอร์ฟลูออโรอีเทอร์สามารถทำได้โดยการไพโรไลซิสของเกลือเพอร์ฟลูออโร(2-อัลคอกซีคาร์บอกซิเลต) [ 8 ] [ 9 ]

ปฏิกิริยา นี้เรียกว่าการดีฮาโลคาร์บอนิเลชัน ดำเนินไปโดยการกำจัดCO2ออกจากคาร์บอกซิเลต ก่อให้เกิด คา ร์บานไอออนตัวกลาง จากนั้นจึงเกิดการกำจัดฟลูออไรด์เพื่อสร้างแอลคีน[ 10 ]ไวนิลอีเทอร์ยังสามารถเตรียมได้โดยตรงจากอะซิลฟลูออไรด์โดยใช้โซเดียมคาร์บอเนต : [ 11 ]

ROCF(CF 3 )COF + นา2 CO 3 → ROCF=CF 2 + 2 CO 2 + 2 NaF

เครื่องหมายการค้าทั่วไป ได้แก่ Teflon-PFA, Hostaflon-PFA และ Chemfluor [ 12 ] Chemoursอ้างว่าเป็นผู้ผลิต PFA เพียงรายเดียวในสหรัฐอเมริกา ณ โรงงาน Fayetteville Works ในเขตBladen Countyทาง ตอนเหนือ [ 13 ]

ความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ

โมโนเมอร์ของพอลิเมอร์เพอร์ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคนดังกล่าว เช่นเดียวกับสารเพอร์และพอลิฟลูออโรอัลคิล อื่นๆ แพร่กระจายไปทั่วสิ่งแวดล้อมเนื่องจากการผลิตและการปล่อยสารเคมีของมนุษย์ มีความทนทานมากจนถูกเรียกว่า " สารเคมีตลอดกาล " และก่อให้เกิดความกังวลด้านสุขภาพที่เป็นอันตรายซึ่งยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้[ 14 ]

ในปี 2023 สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกาได้เสนอ "มาตรฐานระดับชาติฉบับแรกของสหรัฐอเมริกาเพื่อจำกัด (PFAs) ในน้ำดื่ม" แม้ว่าจะมีการระบุสารเคมีดังกล่าวเพียง 6 ชนิดจากทั้งหมดกว่า 12,000 ชนิดก็ตาม[ 15 ]

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Perfluoroalkoxy_alkane&oldid=1347306405 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เพอร์ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคน

เพอร์ ฟลูออโรอัลคอกซีอัลเคน ( PFA ) เป็น ฟ ลู ออโรพอลิเมอร์ พวกมันเป็น โคพอลิเมอร์ ของ เตตระฟ ลู ออโรเอทิ ลี น ( C2F4 ) และ เพอร์ฟ ลู ออ โร อีเทอร์ ( C2F3ORf โดยที่ Rf คือ...

คุณสมบัติ

ต่างจาก PTFE ตรงที่หมู่แทนที่ อัลคอกซี ช่วยให้พอลิเมอร์สามารถแปรรูปด้วยการหลอมได้ [ 3 ] ในระดับโมเลกุล พอลิเมอร์ PFA มีความยาวโซ่ที่สั้นกว่าและมีการพันกันของโซ่สูงกว่าฟลูออโรพอลิเมอร์อื่นๆ นอกจากนี้ยังมีอะตอมออกซิเจนอยู่ที่กิ่งก้าน ส่งผลให้วัสดุมี...

แอปพลิเคชัน

PFA มักใช้เป็นวัสดุสำหรับท่อและข้อต่อสำหรับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน รวมถึงใช้เป็นวัสดุบุผนังภาชนะที่ทนต่อการกัดกร่อนในอุตสาหกรรมการแปรรูปสารเคมี การใช้งานทั่วไป ได้แก่ การสร้างเครื่องดักจับก๊าซ เครื่องปฏิกรณ์ ภาชนะกักเก็บ และท่อ [ 6 ]...

การผลิต

PFA ผลิตขึ้นเป็น โคพอลิเมอร์ ของ เตตระฟลูออโรเอทิลีน และ เพอร์ฟลูออโรอีเทอร์ ซึ่งโดยทั่วไปคือ เพอร์ฟลูออโร(เมทิลไวนิลอีเทอร์) การเตรียมสารตั้งต้นของเพอร์ฟลูออโรอีเทอร์นั้นซับซ้อนกว่าการเตรียมไวนิลอีเทอร์ที่มีฟลูออรีนบางส่วน ซึ่งสามารถผลิตได้จากปฏิกิริยาของ...