Fluoropolimeri: omopolimeri, copolimeri

I fluoropolimeri sono materiali polimerici contenti nella loro struttura atomi di fluoro legati ad atomi di carbonio. Essi hanno  elevata resistenza agli agenti chimici come solventi organici, acidi e basi inorganiche.

I diversi monomeri di partenza contribuiscono alla diversificazione dei fluoropolimeri e delle rispettive caratteristiche.

Storia

Nel 1938 il chimico statunitense Roy Plunkett presso i laboratori della DuPont  scoprì casualmente il politetrafluoroetilene. Quest’ultimo, noto come teflon, aprì la strada ai fluoropolimeri.

Il teflon fu quello di maggior successo e quindi fu utilizzato nella Seconda Guerra Mondiale come rivestimento di metalli per proteggerli dalla corrosione. Solo successivamente nel Progetto Manhattan fu utilizzato per contenere il fluoro usato per l’arricchimento dell’uranio 235.

Per oltre un decennio successivo alla guerra il teflon non fu molto usato. La stessa DuPont nel 1960 realizzò per prima le pentole antiaderenti. Da allora gli usi del teflon nei campi sono stati i più svariati:

• produzione di chip per computer
• isolante per cavi nel campo delle telecomunicazioni
•  rivestimento di strutture architettoniche
• tute spaziali.

Proprietà

I fluoropolimeri presentano:

• elevata stabilità termica
• basso coefficiente di attrito
• caratteristiche antiaderenti
• bassa energia superficiale
• inerzia chimica
• resistenza elettrica

Composizione

I monomeri di partenza più comuni per la preparazione dei fluoropolimeri sono riportati in tabella:

Questi monomeri possono dar luogo a omopolimeri ottenuti dalla polimerizzazione di un unico monomero o copolimeri ottenuti dalla polimerizzazione di due monomeri.

Omopolimeri 

Gli  omopolimeri più noti sono:

• policlorotrifluoroetilene (PCTFE) ottenuto dalla polimerizzazione del clorotrifluoroetilene
• polivinilidenfluoruro (PVDF) ottenuto dalla polimerizzazione del fluoruro di vinilidene
• politetrafluoroetilene (PTFE) ottenuto dalla polimerizzazione del tetrafluoroetilene

Copolimeri

• etilene propilene fluorurato (FEP) copolimero composto da esafluoropropilene e tretrafluoropropilene
• etilene tetrafluoroetilene (ETFE) copolimero alternato derivato dalla polimerizzazione radicalica di etilene e tetrafluoroetilene
• perfluoroalcossi (PFA) con proprietà simile al PTFE e al FEP
• etilene clorotrifluoretilene (ECTFE) copolimero composto da etilene e clorotrifluoroetilene

Usi

I fluoropolimeri sono utilizzati

• nell’isolamento di fili e cavi per circuiti di computer e telefoni cellulari per consentire il trasferimento di dati ad alta velocità
• tubi flessibili ad alta affidabilità per aeromobili e automobili per ridurre le emissioni
• attrezzature sterili utilizzate nella fabbricazione di prodotti farmaceutici, alimentari e chimici e giacimenti petroliferi e per la lavorazione di sostanze chimiche utilizzate nella produzione di semiconduttori