Synthese von Fluorpolymermonomeren: Tetrafluorethylen, Hexafluorpropylen, Perfluoralkylvinylether, Chlortrifluorethylen, Vinylidenfluorid, Vinylfluorid.
Eigenschaften von Tetrafluorethylen
Tetrafluorethylen ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses und ungiftiges Gas, das bei 76,3 °C siedet und bei 142,5 °C schmilzt. Die kritische Temperatur und der kritische Druck von TFE liegen bei 33,3 °C und 3,92 MPa.TFE wird als Flüssigkeit gelagert;Der Dampfdruck bei 20 °C beträgt 1 MPa.Seine Bildungswärme wird mit 151,9 kcal/Mol angegeben.Die Polymerisation von TFE ist stark exotherm und erzeugt eine Wärme von 41,12 kcal/mol, deren Ausmaß mit den Polymerisationswärmen von Vinylchlorid und Styrol von 23–26 kcal/mol bzw. 16,7 kcal/mol verglichen werden kann.
Für eine sichere Lagerung von TFE muss sein Sauerstoffgehalt weniger als 20 ppm betragen.Während der Lagerung sollten Temperatur und Druck kontrolliert werden.Eine Erhöhung der Temperatur, insbesondere bei hohen Drücken, kann bei Abwesenheit von Luft zu einer Verpuffung führen (TFE zerfällt zu Tetrafluorkohlenstoff).In Gegenwart von Luft oder Sauerstoff bildet TFE explosive Gemische im Molprozentbereich von 14–43 %.Durch die Detonation einer Mischung aus TFE und Sauerstoff kann der maximale Druck auf das Hundertfache des Anfangsdrucks erhöht werden.
Eigenschaften von Hexafluorpropylen
Hexafluorpropylen ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses und relativ wenig toxisches Gas, das bei 29,4 °C siedet und bei 156,2 °C gefriert. Bei einer 4-stündigen Exposition entsprach eine Konzentration von 3000 ppm LC50 bei Ratten.Kritische Temperatur und Druck von HFP liegen bei 85 °C und 3254 MPa.Im Gegensatz zu TFE ist HFP äußerst stabil gegenüber Autopolymerisation und kann im flüssigen Zustand ohne Zusatz von Telogen gelagert werden.HFP ist bis zu 400–500 °C thermisch stabil. Bei etwa 600 °C unter Vakuum zersetzt es sich und erzeugt Octafluor-2-buten (CF3CF¼CFCF3) und Octafluorisobutylen.
Eigenschaften von Perfluoralkylvinylethern
Perfluoralkylvinylether (PAVE) bilden eine wichtige Klasse von Monomeren, da sie Comonomere der Wahl für die „Modifizierung“ der Eigenschaften von Homofluorpolymeren sind und außerdem in der Struktur von TFE-Copolymeren breit eingesetzt werden.Der große Vorteil von PAVEs als Modifikatoren gegenüber HFP ist ihre bemerkenswerte thermische Stabilität.Ein kommerziell bedeutsames Beispiel ist Perfluorpropylvinylether (PPVE).PPVE ist bei Raumtemperatur eine geruchlose, farblose Flüssigkeit.Es ist hochentzündlich und brennt mit farbloser Flamme.Es ist weniger toxisch als HFP.
Eigenschaften von Chlortrifluorethylen
Chlortrifluorethylen ist bei Raumtemperatur und -druck ein farbloses Gas.Es ist mit einem LC50-Wert (Ratte) bei 4-stündiger Exposition und einer Konzentration von 4000 ppm ziemlich giftig.Es hat eine kritische Temperatur und einen kritischen Druck von 105,8 °C und 4,03 MPa.Sauerstoff und flüssiges CTFE reagieren bei relativ niedrigen Temperaturen und bilden Peroxide.Durch die Oxidation von CTFE entstehen eine Reihe sauerstoffhaltiger Produkte wie Chlordifluoracetylfluorid.Die gleiche Reaktion kann photochemisch in der Dampfphase ablaufen.Chlortrifluorethylenoxid ist ein Nebenprodukt dieser Reaktion.Die Peroxide wirken als Initiatoren für die Polymerisation von CTFE, die heftig ablaufen kann.
Eigenschaften von Vinylidenfluorid
Vinylidenfluorid (CH2¼CF2) ist [49] brennbar und bei Raumtemperatur ein Gas.Es ist farb- und nahezu geruchlos und siedet bei 84 °C. VDF kann mit Luft explosionsfähige Gemische bilden.Die Polymerisation dieses Gases ist stark exotherm und findet oberhalb seiner kritischen Temperatur und seines kritischen Drucks statt.
Eigenschaften von Vinylfluorid
Vinylfluorid (75-02-5) (Fluorethen) ist bei Umgebungsbedingungen ein farbloses Gas.Es ist in der Luft zwischen 2,6 und 22 Vol.-% entflammbar.Die minimale Zündtemperatur für VF- und Luftgemische beträgt 400 °C. Die Zugabe einer Spurenmenge (<0,2 %) Terpene verhindert wirksam die spontane Polymerisation von VF.Inhibiertes VF wurde vom US-Verkehrsministerium als brennbares Gas eingestuft.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Mai 2018