Low-Molecular Fluoropolymers: Structure and Thermal Properties

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The main representatives of low-molecular-weight fluoropolymers obtained by the thermogasdynamic
method of polytetrafluoroethylene (PTFE) pyrolysis, radiation polymerization of tetrafluoroethylene
(TFE) in various solvents, and direct fluorination of low-molecular-weight paraffins are characterized. The
features of the morphology, structure, molecular chain length, and thermal properties of the polymers
obtained by various methods are shown. During repeated heat treatment of low-molecular weight fluoropolymers
(heating to a temperature when the process of weight loss ends), regardless of the method of obtaining
the polymer, new more dispersed low-molecular-weight fluoropolymers are formed, which may not differ
from the original ones (fluoroparaffins) or differ in a number of characteristics (telomers, UPTFE (PTFE
converted into low-molecular ultrafine powder) fractions). A new low-molecular-weight product is formed
during the pyrolytic processing of high-molecular-weight copolymers of ethylene with TFE. The product is
a low-molecular-weight form of ETFE, differing from the original objects in morphology, molecular chain
length, and thermal properties.

About the authors

L. N. Ignatieva

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: ignatieva@ich.dvo.ru
Vladivostok, 69022 Russia

V. A. Mashchenko

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: ignatieva@ich.dvo.ru
Vladivostok, 69022 Russia

O. M. Gorbenko

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Email: ignatieva@ich.dvo.ru
Vladivostok, 69022 Russia

V. M. Buznik

Institute of Chemistry, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ignatieva@ich.dvo.ru
Vladivostok, 69022 Russia

References

  1. Бузник В.М. Фторполимерные материалы: применение в нефтегазовом комплексе. М.: Изд-во Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2009.
  2. Бузник В.М. // Рос. нанотехнологии 2009. Т. 4. № 11−12. С. 35.
  3. Смыковская Р.С., Кузнецова О.П., Мединцева Т.И. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 56.
  4. Бузник В.М. Фторполимерные материалы. Томск: Изд-во науч.-тех. лит., 2017.
  5. Шаулов А.Ю., Владимиров Л.В., Грачев А.В. и др. // Хим. физика. 2020. Т 39. №1. С. 75.
  6. Xu A., Yuan W.Z., Zhang H. et al. // Polym. Intern. 2012. V. 61. № 6. P. 901.
  7. Yamanaka T., Tsuji M. et al. Low molecular weight polytetrafluoroethylene powder and preparation method therefor: European Patent 2 415 788 B1 // Bull. 2014/18.
  8. Цветников А.К., Уминский А.А. Способ переработки политетрафторэтилена: Патент 1775419. А1 РФ // Б.И. 1992. № 42.
  9. Свидетельство о гос. регистрации товарного знака “ФОРУМ” № 140123 РФ от 29.03.1996 г.
  10. Bouznik V.M., Ignatieva L.N., Kyriaviy V.G. et al. // KONA. Powder. Part. J. (Japan) 2008. V. 26. P. 3.
  11. Бирюков Ю.А. Ультрадисперсные и наноразмерные порошки: создание, строение, производство и применение. Под ред. акад. Бузника В.М. Томск: Изд-во науч.-тех. лит., 2009.
  12. Цветников А.К. // Вестник ДВО РАН. 2009. № 2. С. 18.
  13. Бузник В.М., Цветников А.К., Шикунов Б.Ю. и др. // Перспективные матер. 2002. № 2. С. 89.
  14. Бузник В.М. Металлполимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение). Новосибирск: СО РАН, 2005.
  15. Ignatieva L.N., Tsvetnikov A.K., Livshits A.N. et al. // J. Struct. Chem. 2002. V. 43. № 1. P. 64.
  16. Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. // Рос. хим. журн. 2008. Т. 52. № 3. С. 139.
  17. Волохов В.М., Зюбина Т.С., Волохов А.В. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 1. С. 3.
  18. Ignat'eva L.N., Buznik V.M. // Russ. J. Phys. Chem. A. 2005. V. 79. № 9. P. 1443.
  19. Lappan U., Geissler U., Lunkwitz K. // J. Appl. Polym. Sci. 1999. V. 74. № 6. P. 1571.
  20. Lappan U., Geissler U., Lunkwitz K. // Radiat. Phys. Chem. 2000.V. 59. № 3. P. 317.
  21. Дехант И., Данц Р., Киммер В. Инфракрасная спектроскопия полимеров. Пер. с нем. М.: Химия, 1976.
  22. Горбенко О.М., Игнатьева Л.Н., Машталяр Д.В. и др. // Материалы. Технологии. Инструменты (Гомель, РБ) 2009. Т. 14. № 3. С. 27.
  23. Ignatieva L.N., Gorbenko O.M., Kuryavyi V.G. et al. // Macromolecules: An Indian J. 2011. V. 7. № 1. P. 6.
  24. Ignatieva L.N., Gorbenko O.M., Kuryavyi V.G. et al. // J. Fluorine Chem. 2013. V. 156. P. 246.
  25. Ignatieva L.N., Mashchenko V.A., Gorbenko O.M. et al. // AIP Conf. Proc. 2018. V. 1981. № 1. P. 020166.
  26. Ignatieva L.N., Mashchenko V.A. // Polym. Eng. Sci. 2019. V. 59. № 12. P. 2413.
  27. Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. // Журн. структур. химии. 2016. Т. 57. № 5. С. 940.
  28. Нефедов Н.И., Гусева М.А., Хасков М.А. и др. // Высокомолекуляр. соединения. 2017. Т. 59. № 4. С. 331.
  29. Ignatieva L.N., Bouznik V.M. // J. Fluorine Chem. 2012. V. 144. P. 17.
  30. Ignatieva L.N., Bouznik V.M. // J. Fluorine Chem. 2011. V. 132. № 10. P. 724.
  31. Tabata Y., Ito W., Oshima K. et al. // J. Macromol. Sci. Chem. 1970. V. A4. P. 815.
  32. Ikeda S., Tabata Y., Suzuki H. et al. // Radiat. Phys. Chem. 2008. V. 77. № 9. P. 1050.
  33. Кирюхин Д.П., Невельская Т.И., Ким И.П. и др. // Высокомолекуляр. соединения (сер. А). 1982. Т. 24. № 2. С. 307.
  34. Кирюхин Д.П., Кичигина Г.А., Бузник В.М. // Высокомолекуляр. соединения (сер. А). 2013. Т. 55. № 11. С. 1321.
  35. Кирюхин Д.П., Кичигина Г.А., Кущ П.П. и др. // Изв. АН. Сер. хим. 2013. № 7. С. 1659.
  36. Кирюхин Д.П., Невельская Т.И., Ким И.П., Баркалов И.М., Гольданский В.И. Способ получения теломеров тетрафтоэтилена: Патент РФ 665747 Al // Б.И. 2008. № 3.
  37. Кичигина Г.А., Кущ П.П., Кирюхин Д.П. и др. // Химия высоких энергий. 2021. Т. 55. № 5. С. 388.
  38. Стрепихеев А.А., Деревицкая В.А., Слонимский Г.Л. Основы химии высокомолекулярных соединений. 2-е изд. М.: Химия, 1966.
  39. Бузник В.М., Игнатьева Л.Н., Кайдалова Т.А. и др. // Высокомолекуляр. Соединения (сер. А). 2008. Т. 50. № 9. С. 1641.
  40. Кирюхин Д.П., Ким И.П., Бузник В.М. и др. // Рос. хим. журн. 2008. Т. 52. № 3. С. 66.
  41. Кирюхин Д.П., Ким И.П., Бузник В.М. Фтортеломеры алкилкетонов, способ их синтеза (варианты) и способ получения функционального покрытия на их основе: Патент РФ 2381237 С2 // Б.И. 2010. № 4.
  42. Большаков А.И., Кичигина Г.А., Кирюхин Д.П. // Химия высоких энергий. 2009. Т. 43. № 6. С. 512.
  43. Большаков А.И., Кичигина Г.А., Кущ П.П. и др. // Там же. 2011. Т. 45. № 6. С. 517.
  44. Ignatieva L.N., Mashchenko V.A., Kiryukhin D.P. et al. // J. Fluorine Chem. 2021. V. 242. P. 109699.
  45. Шульга Ю.М., Кабачков Е.Н., Корепанов В.И. и др. // Химия высоких энергий. 2022. Т. 56. № 2. С. 130.
  46. Pompe G., Lappan U., Hausler L. // Thermochem. Acta. 2002. V. 391. № 2. P. 257.
  47. Игнатьева Л.Н., Цветников А.К., Горбенко О.М. и др. // Журн. структур. химии. 2004. Т. 45. № 5. С. 830.
  48. Buznik V.M., Vopilov Yu. E., Yurkov G. Yu. et al. // Polym. Sci. Ser. A. 2015. V. 57. № 4. P. 415.
  49. Максимов Б.Н., Барабанов В.Г., Серушкин И.Л. и др. Промышленные фторорганические продукты. Справ. 2-е изд. СПб.: Химия, 1996.
  50. Нефедов Н.И. Автореферат дис. … канд. техн. наук. М.: ВИАМ, 2017.
  51. Харитонов А.П., Москвин Ю.Л. // Хим. физика. 1994. Т. 13. № 5. С. 44.
  52. Назаров В.Г., Нагорнова И.В., Столяров В.П. и др. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 12. С. 63.
  53. Харитонов А.П. // Химия в интересах устойчивого развития (Новосибирск). 2004. Т. 12. № 5. С. 643.
  54. Ignatieva L.N., Mashchenko V.A., Marchenko Yu.V. et al. // Indian J. Phys. 2023. V. 97. P. 2077; https://doi.org/10.1007/s12648-022-02561-3
  55. Ameduri B., Boutevin B. Well-architectured fluoropolymers: synthesis, properties and applications. London, New York: Elsevier, 2004.
  56. Mukherjee T., Rimal S., Koskey S. et al. // ECS Solid State Lett. 2013. V. 2. № 3. P. 11.
  57. Mihály J., Sterkel S., Hugo M. et al. // Croat. Chem. Acta. 2006. V. 79. № 3. P. 497.
  58. Китайгородский А.И. // Кристаллография. 1957. Т. 2. Вып. 5. С. 456.
  59. Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. М.: Наука, 1971.
  60. Лебедев Ю.А., Королев Ю.М., Ребров А.В. и др. // Кристаллография. 2010. Т. 55. № 4. С. 657.
  61. Лебедев Ю.А., Королев Ю.М., Поликарпов В.М. и др. // Там же. С. 651.
  62. Ливанова Н.М., Хазова В.А., Правада Е.С. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 7. С. 67.
  63. Пугачев А.К. // Рос. хим. журн. 2008. Т. 52. № 3. С. 5.
  64. Okorokova M.A., Steshenko D.Yu. // Stud. Arctic. Forum (Petrozavodsk, State Univ.) 2017. V. 8. № 4. P. 1.
  65. Ignatieva L.N., Mashchenko V.A., Zverev G.A. et al. // J. Fluorine. Chem. 2020. V. 231. P. 109460.
  66. Simons D.H. Fluorine Chemistry. New York: Academic Press, 1956.

Copyright (c) 2023 Л.Н. Игнатьева, В.А. Мащенко, О.М. Горбенко, В.М. Бузник

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».