Perfluoropolietere

I perfluoropolieteri (PFPE) sono polimeri con struttura eterea contenenti fluoro, carbonio e ossigeno^[1]. La prima specifica militare sui PFPE risale al Novembre 1962 (USAF). In particolare si richiedeva la formulazione di un lubrificante non infiammabile in atmosfera di ossigeno liquido e gassoso. Storicamente i primi prodotti di questa famiglia furono il Krytox®(Dupont) ed il Fomblin® (Montedison). Nuovi PFPE sono commercializzati come Afluid® (asahi), Hostinert® (Hoechst) Aflunox® (Unimatec), Demnum® (Daikin)e Galden® (Solvay).

Fomblin - Galden :

 -[O-CF₂]_n-[O-CF₂-CF₂]_m-
 -[O-CF₂]_n-[O-CF₂-CF(CF₃)]_m-

Si ottengono tramite fotopolimerizzazione ossidativa a partire da tetrafluoroetilene o perfluoropropene. I ponti eterei sono distribuiti in modo casuale all'interno della struttura^[2].

Krytox - Aflunox :

 -[O-CF₂-CF(CF₃)]_n-

Si ottengono a partire da esafluoropropene ossido tramite polimerizzazione anionica fluoruro catalizzata. La disposizione dei ponti eterei all'interno del polimero è regolare.

Demnum :

 -[O-CF₂-CF₂-CF₂)]_n-

Si ottiene a partire dal 2,2,3,3-tetrafluoro-ossetano tramite polimerizzazione anionica fluoruro catalizzata e successiva perfluorurazione^[3]. L'ossetano di partenza si ricava dalla reazione fra tetrafluoroetilene e formaldeide.

Afluid :

 CF(O-CF₂-CF₂)_x,y,z(O-CF₂-CH₂-X)_x,y,z

Si ottiene tramite fluorurazione perfect a partire dall'omologo idrogenato^[4]. Possiede una struttura ramificata e regolare.

Caratteristiche

Questa classe di composti, liquidi da -100°C a +290°C, possiede^[5]

Elevata resistenza chimica (acido solforico, cloro, ossigeno, solventi organici) e alle radiazioni ionizzanti (raggi gamma)
Solubilità bassa o nulla in acqua e nei più comuni solventi organici
Resistività elettrica elevata (10¹⁴ ohm cm a 20 °C)
Compatibilità con un ampio spettro di materiali (plastiche, metalli, elastomeri...)
Buon indice di viscosità
Infiammabilità nulla (termicamente stabili fino a 290 °C)
Zero ODP
Tossicità nulla
Bassa tensione superficiale (21 dyne/cm a 20 °C)

Vengono usati principalmente come lubrificanti, fluidi termovettori e solventi in applicazioni ad alta tecnologia. Le stesse molecole, opportunamente funzionalizzate, trovano inoltre applicazione come Film (materiale).

Note

^ Fluorine in organic chemistry; R.D.Chambers; Blackwell CRC
^ Organofluorine Chemistry. Principles and commercial applications; Plenum Press
^ S. M. Guillaume: Handbook of Telechelic Polyesters, Polycarbonates, and Polyethers
^ B. Ameduri, H. Sawada; Fluorinated Polymers Volume 2: Applications
^ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940033009.pdf

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Portale Materiali

[1] Fluorine in organic chemistry; R.D.Chambers; Blackwell CRC

[2] Organofluorine Chemistry. Principles and commercial applications; Plenum Press

[3] S. M. Guillaume: Handbook of Telechelic Polyesters, Polycarbonates, and Polyethers

[4] B. Ameduri, H. Sawada; Fluorinated Polymers Volume 2: Applications

[5] ttps://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19940033009.pdf

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