Synthèse de monomères fluoropolymères : tétrafluoroéthylène ; hexafluoropropylène ; éthers perfluoroalkylvinyliques ; chlorotrifluoroéthylène ; fluorure de vinylidène ; fluorure de vinyle.
Propriétés du tétrafluoroéthylène
Le tétrafluoroéthylène est un gaz incolore, inodore, insipide et non toxique qui bout à 76,3 C et fond à 142,5 C. La température et la pression critiques du TFE sont de 33,3 C et 3,92 MPa.Le TFE est stocké sous forme liquide ;la pression de vapeur à 20 °C est de 1 MPa.Sa chaleur de formation serait de 151,9 kcal/mole.La polymérisation du TFE est hautement exothermique et génère 41,12 kcal/mole de chaleur, dont l'ampleur peut être comparée aux températures de polymérisation du chlorure de vinyle et du styrène, respectivement de 23 à 26 kcal/mole et 16,7 kcal/mole.
Le stockage sûr du TFE nécessite que sa teneur en oxygène soit inférieure à 20 ppm.La température et la pression doivent être contrôlées pendant son stockage.L'augmentation de la température, notamment à haute pression, peut déclencher une déflagration en l'absence d'air (le TFE se dégrade en tétrafluorure de carbone).En présence d'air ou d'oxygène, le TFE forme des mélanges explosifs dans la plage de pourcentages molaires de 14 à 43 %.La détonation d'un mélange de TFE et d'oxygène peut augmenter la pression maximale jusqu'à 100 fois la pression initiale.
Propriétés de l'hexafluoropropylène
L'hexafluoropropylène est un gaz incolore, inodore, insipide et relativement peu toxique, qui bout à 29,4 C et gèle à 156,2 C. Lors d'une exposition de 4 heures, une concentration de 3 000 ppm correspondait à la CL50 chez le rat.La température et la pression critiques du HFP sont de 85 C et 3254 MPa.Contrairement au TFE, le HFP est extrêmement stable en ce qui concerne l'autopolymérisation et peut être stocké à l'état liquide sans ajout de télogène.Le HFP est thermiquement stable jusqu'à 400e500 C. À environ 600 C sous vide, il se décompose et produit de l'octafluoro-2-butène (CF3CF¼CFCF3) et de l'octa-fluoroisobutylène.
Propriétés des éthers perfluoroalkylvinyliques
Les perfluoroalkylvinyléthers (PAVE) forment une classe importante de monomères dans la mesure où ils sont des comonomères de choix pour la « modification » des propriétés des homofluoropolymères en plus d'une large utilisation dans la structure des copolymères du TFE.L’avantage des PAVE en tant que modificateurs par rapport aux HFP réside dans leur remarquable stabilité thermique.Un exemple commercialement significatif est l’éther per-fluoropropylvinylique (PPVE).Le PPVE est un liquide inodore et incolore à température ambiante.Il est extrêmement inflammable et brûle avec une flamme incolore.Il est moins toxique que le HFP.
Propriétés du chlorotrifluoroéthylène
Le chlorotrifluoroéthylène est un gaz incolore à température et pression ambiantes.Il est assez toxique avec une CL50 (rat) à une exposition de 4 heures et une concentration de 4000 ppm.Il a une température et une pression critiques de 105,8 C et 4,03 MPa.L'oxygène et le CTFE liquide réagissent et forment des peroxydes à des températures assez basses.Un certain nombre de produits oxygénés, tels que le fluorure de chlorodifluoroacétyle, sont générés par l'oxydation du CTFE.La même réaction peut se produire photochimiquement en phase vapeur.L'oxyde de chlorotrifluoroéthylène est un sous-produit de cette réaction.Les peroxydes agissent comme initiateurs de la polymérisation du CTFE, qui peut se produire violemment.
Propriétés du fluorure de vinylidène
Le fluorure de vinylidène (CH2¼CF2) est [49] inflammable et est un gaz à température ambiante.Il est incolore et presque inodore et bout à 84 C. Le VDF peut former des mélanges explosifs avec l'air.La polymérisation de ce gaz est hautement exothermique et a lieu au-dessus de sa température et de sa pression critiques.
Propriétés du fluorure de vinyle
Le fluorure de vinyle (75-02-5) (fluoroéthylène) est un gaz incolore dans les conditions ambiantes.Il est inflammable dans l'air entre 2,6 et 22 % en volume.La température minimale d'inflammation du VF et des mélanges d'air est de 400 °C. L'ajout d'une quantité infime (<0,2 %) de terpènes est efficace pour empêcher la polymérisation spontanée du VF.La FV inhibée a été classée comme gaz inflammable par le Département américain des transports.
Heure de publication : 10 mai 2018