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Perfluoropoliéter

Los perfluoropoliéteres ( PFPE ) son una clase de compuestos organofluorados . Algunos tipos son lubricantes líquidos sintéticos que se han utilizado en la industria aeroespacial durante más de 30 años. [1] Las principales propiedades del PFPE son la resistencia a temperaturas entre −58 °C (215 K) y 257 °C (530 K) (según los compuestos específicos), una desgasificación muy baja en comparación con otros fluidos ( presión de vapor de6 × 10 −8  Torr ) y que tiene una rigidez dieléctrica de alrededor de 15,7 MV/m. [2]

Los perfluoropoliéteres consisten en una cadena polimérica en la que los monómeros que consisten en grupos perfluoroalquilo están unidos por enlaces éter . Los enlaces entre el carbono y el oxígeno o el flúor son fuertes. [3] Los perfluoropoliéteres son un tipo de PFAS . [4]

La estabilidad térmica y química de los PFPE junto con un equilibrio vapor-líquido de 230 °C cuando se mezclan con los compuestos adecuados lo convierten en un candidato adecuado para las tecnologías de soldadura en fase de vapor . [5]

Historia

Los perfluoropoliéteres se desarrollaron a principios de la década de 1960 para la USAF , que necesitaba un lubricante que no reaccionara con el oxígeno líquido o gaseoso (O 2 ). [6]

Fabricar

Cada tipo de perfluoropoliéter se sintetiza de forma diferente: el PFPE-K se obtiene a partir de HFPO mediante polimerización aniónica . Para el PFPE-Y y el PFBE-Z, se aplica la fotooxidación de hexafluoropropileno y tetrafluoroetileno , respectivamente. El PFPE-D se sintetiza mediante polimerización aniónica por apertura de anillo de 2,2,3,3-tetrafluorooxetano. El PFPE-A se obtiene mediante una esterificación inicial de polietilenglicol con un fluoruro de perfluoroacilo. Luego, se convierte en un polímero completamente fluorado mediante fluoración directa. [3] [7]

Propiedades

Los PFPE son químicamente inertes a muchos ácidos y oxidantes (como el ácido sulfúrico fumante (óleum, SO 3 ), gas cloro , oxígeno ) y solventes, etc.

Los PFPE no son tóxicos en condiciones normales, no son inflamables y presentan capacidades de soporte de carga inusualmente altas. [6] [8] : 275  Los PFPE pueden soportar la degradación por rayos gamma. [6]

La resistividad eléctrica es de 10 14 ohm/cm (20 °C (68 °F)) [6]

Aplicaciones

En general, los PFPE se pueden utilizar como lubricante en todo tipo de cojinetes, válvulas de tapón , juntas, cadenas y aplicaciones de cojinetes de unión, donde la inercia del oxígeno de un material es un requisito. [6] [8] Los ejemplos incluyen sistemas de combustible de aeronaves, componentes mecánicos de dispositivos utilizados en el espacio aéreo , el espacio profundo o el alto vacío y a temperaturas criogénicas. [6]

Los PFPE se pueden utilizar como agente desmoldante para el moldeo por inyección de plástico . [6]

Como lubricante de capa superior en unidades de disco de ordenador y microscopio electrónico de barrido [6] [8] : 275 

Como compuestos anti-rozaduras . [6]

Como medio fluido en sellos ferrofluídicos . [6]

Industria de semiconductores

En la industria de semiconductores, los PFPE se pueden utilizar como grasa de vacío o en equipos de grabado de plasma , o para robots utilizados en la manipulación de obleas de semiconductores , salas blancas y otros entornos comerciales. [6]

Véase también

Referencias

  1. Bradley Shogrin (agosto de 1995). «Deshumectación espontánea de un perfluoropoliéter» (PDF) . Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio . Consultado el 29 de noviembre de 2017 .
  2. ^ "Lubricantes Fomblin® PFPE".
  3. ^ ab Fluorochemie. "Breve introducción a los métodos de síntesis de PFPE". Fuzhou Topda New Material Co., Ltd. Recuperado el 27 de junio de 2022 .
  4. ^ Kwiatkowski, Carol F.; Andrews, David Q.; Birnbaum, Linda S.; Bruton, Thomas A.; DeWitt, Jamie C.; Knappe, Detlef RU; Maffini, Maricel V.; Miller, Mark F.; Pelch, Katherine E.; Reade, Anna; Soehl, Anna; Trier, Xenia; Venier, Marta; Wagner, Charlotte C.; Wang, Zhanyun; Blum, Arlene (11 de agosto de 2020). "Base científica para la gestión de PFAS como una clase química". Environmental Science & Technology Letters . 7 (8): 532–543. doi : 10.1021/acs.estlett.0c00255 . hdl : 20.500.11850/438999 .
  5. ^ "Copia archivada" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 27 de febrero de 2021. Consultado el 23 de agosto de 2020 .{{cite web}}: CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
  6. ^ abcdefghijk "Lubricantes especiales HUSKEY" (PDF) . HUSK-ITT Corporation.
  7. ^ Informe de síntesis sobre la comprensión de los perfluoropoliéteres (PFPE) y su ciclo de vida (PDF) . OCDE. 2024.
  8. ^ abc Ash, Michael (2004). Manual de productos químicos ecológicos. Irene Ash (2.ª ed.). Endicott, NY: Synapse Information Resources. ISBN 978-1-934764-29-9.OCLC 747426845  .