Glielastomeri fluorurati (FKM o FFKM) sono dei tecnopolimeri sinteticitailor made utilizzati in applicazioni ad elevata tecnologia, ad esempio nel campo aerospaziale, nelle applicazioni militari, per la fabbricazione difibre ottiche polimeriche, o come tenute e piping per ambienti particolarmente aggressivi, come le atmosfere diossigeno,fluoro,idrogeno,acido solfidrico eacidi alogenidrici.
Rispetto alle comunigomme, essi hanno un'elevata resistenza all'attacco di agenti chimici, ai raggi ultravioletti e agli ossidanti. A seconda del grado cross-linking, possono essere più o meno resistenti alle alte temperature.
I primi elastomeri fluorurati ad essere sviluppati sono stati dei copolimeri fraVDF eHFP.
Allo scopo di aumentare la resistenza agli agenti chimici si è aggiunto ancora del fluoro tramite l'inserimento del monomeroTFE. L'aggiunta di TFE tuttavia aumenta la percentuale di cristallinità. Superata la soglia del 40% di TFE, il polimero perde le caratteristiche elastomeriche della gomma e assume le caratteristiche di una plastica semirigida.
Per aumentare ulteriormente la resistenza agli agenti chimici è necessario aumentare il contenuto di fluoro del polimero, per cui è stato necessario o eliminare il VDF, creando in tal modo i polimeri detti FEP (TFE + HFP), oppure utilizzare un comonomero diverso dalVDF. Tali comonomeri sono:
È noto che i polimeri fluorurati hanno scarse proprietà meccaniche a causa di interazioni divan der Waals molto deboli. A causa di ciò, è necessario che nel polimero fluorurato sia presente un monomero vulcanizzante o un sito dove è possibile introdurre dei composti che blocchino lo scorrimento delle catene polimeriche.
La vulcanizzazione delle gomme parzialmente fluorurate può avvenire con l'aggiunta didiammine obisfenoli, i quali reagiscono con il fluoro del polimero e provocano la reazione di cross-link.
CF2-CH2-CF2-CF(CF3)-CH2-CF2- --CaO--> CF2-CH2-CF=C(CF3)-CH2-CF2-
CF2-CH2-CF=C(CF2)-CH2-CF2- --bisfenoloAF--> CF2-CH2-CF(O-bisfenolo-altracatena)C(CF3)=CH-CF2-
Al polimero è stato aggiunto un idrogenato ed è stato creato un doppio legame sulla catena; questo tipo di gomme non è molto resistente agli agenti chimici.
Il metodo più moderno per vulcanizzare le gomme fluorurate consiste nell'introdurre, nella fase di polimerizzazione, una piccola quantità di un monomero suscettibile di attacco radicalico. Quando questi siti vengono attivati in presenza di un perossido, si ha la reazione di vulcanizzazione.
Condensando tre gruppi polimerici si ottiene più o meno una molecola simile al TAIC di cui sopra ma senza parti idrogenate. Tuttavia, la reazione è lenta e necessita di un catalizzatore.
La reazione è di tipo radicalico ma avviene solo sui terminali iodurati della catena del polimero HFP-TFE-PMVE o HFP-TFE-PPVE. Operando con questi reagenti, si ha un polimero ad elevata resistenza chimica ma con una scarsa resistenza meccanica. Allo scopo di ripristinare la resistenza meccanica si deve aggiungere Perfluoro-Br-MetilVinilEtere nella fase di polimerizzazione.
Si conduce una pre-reticolazione nella fase di polimerizzazione (solo con polimeri HFP-TFE-PMVE HFP-TFE-PPVE).
Quindi ilprepolimero ha formula:
I-Rf-CH2-CH(-Rf-I)-(CF2)n-CH(-Rf-I)-CH2-Rf-I
Il quale va vulcanizzato mediante perossidi. In questo modo si ottiene un polimero altamente reticolato ad alta resistenza chimica e meccanica.
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