フッ素ポリマーモノマーの特性

フルオロポリマーモノマー合成: テトラフルオロエチレン;ヘキサフルオロプロピレン;パーフルオロアルキルビニルエーテル;クロロトリフルオロエチレン;フッ化ビニリデン;フッ化ビニル。

テトラフルオロエチレンの性質

テトラフルオロエチレンは、無色、無臭、無味、無毒のガスで、76.3℃で沸騰し、142.5℃で溶けます。TFEの臨界温度と臨界圧力は33.3℃、3.92MPaです。TFE は液体として保管されます。20℃での蒸気圧は1MPaです。その生成熱は 151.9 kcal/mol であると報告されています。TFE の重合は非常に発熱し、41.12 kcal/モルの発熱量を発生します。その程度は、塩化ビニルとスチレンの重合熱、それぞれ 23 ～ 26 kcal/モルと 16.7 kcal/モルに匹敵します。

TFE を安全に保管するには、その酸素含有量が 20 ppm 未満である必要があります。保管中は温度と圧力を管理する必要があります。特に高圧で温度を上げると、空気が存在しない状態で爆燃が始まる可能性があります (TFE は分解して四フッ化炭素になります)。空気または酸素の存在下では、TFE は 14 ～ 43% のモルパーセント範囲で爆発性混合物を形成します。TFE と酸素の混合物の爆発により、最大圧力が初期圧力の 100 倍に増加する可能性があります。

ヘキサフルオロプロピレンの性質

ヘキサフルオロプロピレンは、無色、無臭、無味で毒性が比較的低いガスで、29.4℃で沸騰し、156.2℃で凍結します。4時間の曝露では、濃度3000ppmがラットのLC50に相当します。HFPの臨界温度と臨界圧力は85℃、3254MPaです。TFE とは異なり、HFP は自己重合に関して非常に安定しており、テロゲンを添加しなくても液体状態で保存できます。HFP は 400 ～ 500 ℃ まで熱的に安定です。真空下約 600 ℃ で分解し、オクタフルオロ-2-ブテン (CF3CF=CFCF3) とオクタフルオロイソブチレンを生成します。

パーフルオロアルキルビニルエーテルの性質

パーフルオロアルキルビニルエーテル (PAVE) は、TFE のコポリマーの構造に広く使用されるだけでなく、ホモフルオロポリマーの特性を「変更」するために選択されるコモノマーであるという点で、重要なクラスのモノマーを形成します。改質剤としての PAVE が HFP よりも優れている点は、その顕著な熱安定性です。商業的に重要な例は、パーフルオロプロピル ビニル エーテル (PPVE) です。PPVE は室温で無色の無色の液体です。非常に可燃性が高く、無色の炎をあげて燃えます。HFPよりも毒性が低いです。

クロロトリフルオロエチレンの性質

クロロトリフルオロエチレンは、室温および常圧で無色の気体です。これはかなり毒性があり、4 時間曝露および濃度 4000 ppm での LC50 (ラット) があります。臨界温度と臨界圧力は 105.8℃、4.03MPa です。酸素と液体 CTFE はかなり低温で反応し、過酸化物を形成します。CTFE の酸化により、クロロジフルオロアセチルフルオリドなどの多くの酸素化生成物が生成されます。同じ反応が気相でも光化学的に起こります。クロロトリフルオロエチレンオキシドは、この反応の副生成物です。過酸化物は CTFE の重合開始剤として機能しますが、重合は激しく起こる可能性があります。

フッ化ビニリデンの性質

フッ化ビニリデン (CH2=CF2) は可燃性であり [49] 、室温では気体です。これは無色、ほぼ無臭で、84℃で沸騰します。VDF は空気と爆発性混合物を形成する可能性があります。このガスの重合は非常に発熱し、臨界温度および臨界圧力を超えて起こります。

フッ化ビニルの性質

フッ化ビニル (75-02-5) (フルオロエテン) は、周囲条件では無色の気体です。空気中では 2.6 ～ 22 体積％の範囲で可燃性です。VF と空気の混合物の最低発火温度は 400℃ です。VF の自然重合を防ぐには、微量 (<0.2%) のテルペンを添加するのが効果的です。阻害型 VF は、米国運輸省によって可燃性ガスとして分類されています。