パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)はフッ素ポリマーです。これらはテトラフルオロエチレン( C 2 F 4)とパーフルオロエーテル(C 2 F 3 OR f、ここで R fはトリフルオロメチル(CF 3 )などのパーフルオロ化基)の共重合体です。これらのポリマーの特性はポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の特性と似ています。PTFEと比較すると、PFAは耐擦傷性は劣りますが、非粘着性と耐薬品性に優れています。[ 2 ]
PTFEとは異なり、アルコキシ置換基によりポリマーを溶融加工することができます。[ 3 ]分子レベルでは、PFAポリマーは他のフッ素ポリマーよりも鎖長が短く、鎖の絡み合いが大きくなっています。また、分岐部に酸素原子が含まれています。この結果、より透明度が高く、流動性およびクリープ耐性が向上し、熱安定性はPTFEに近いかそれを上回る材料が得られます。[ 4 ]したがって、化学的、熱的、機械的ストレスを伴う過酷な環境で長期間の使用が求められる場合は、PFAが好ましいです。PFAは、高い溶融強度、高い加工温度での安定性、優れた耐亀裂性および耐応力性、低い摩擦係数を提供します。[ 1 ]同様に加工特性が向上しているのが、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体であるフッ素化エチレンプロピレン(FEP)です。[ 5 ]ただし、FEPはPFAよりも繰り返し曲げに耐える能力が10分の1です。[ 1 ]

PFAは、腐食性の高い化学物質の配管や継手、化学処理産業における容器の耐腐食性ライニング材として一般的に使用されています。典型的な用途としては、ガススクラバー、反応器、封じ込め容器、配管の建設が挙げられます。[ 6 ]石炭火力発電所では、熱交換器のライニングに使用されています。PFAライニングされた装置を通して原ガスを流すことで、熱交換器を損傷することなく、ガス流を凝縮温度以下に冷却することができます。PFAの使用は、プラント全体の効率向上に貢献します。[ 7 ]
PFAは、分析化学におけるサンプリング装置の製造や、微量レベルの金属イオンによる化学汚染を特に避けることが重要な、現場での地球化学的または環境的な現場調査にも使用されます。また、高温電気配線用途における被覆絶縁材としても使用されます。
PFAは、テトラフルオロエチレンとパーフルオロエーテル(通常はパーフルオロ(メチルビニルエーテル))の共重合体として製造される。パーフルオロエーテル前駆体の調製は、テトラフルオロエチレンとアルコキシドの反応によって製造できる部分フッ素化ビニルエーテルよりも複雑である。
しかし、α-フルオロアルコールの不安定性により、ほとんどのパーフルオロアルコキシドの調製は実用的ではありません。代わりに、パーフルオロ(2-アルコキシカルボキシレート)塩の熱分解によりビニルパーフルオロエーテルの製造が可能です。 [ 8 ] [ 9 ]
この反応は脱ハロゲン化カルボニル化と呼ばれ、カルボキシレートからCO 2が脱離してカルバニオン中間体を形成し、その後フッ化物が脱離してアルケンを形成することによって進行する。[ 10 ]ビニルエーテルは炭酸ナトリウムを使用してアシルフルオリドから直接調製することもできる。[ 11 ]
一般的な商標には、Teflon-PFA、Hostaflon-PFA、Chemfluorなどがあります。[ 12 ] Chemours社は、ブレイドン郡北部のフェイエットビル工場でPFAを生産している唯一の米国企業であると主張しています。[ 13 ]
このようなパーフルオロアルコキシアルカンポリマーのモノマーは、他のパーフルオロアルキル物質やポリフルオロアルキル物質と同様に、人間の化学物質の製造と放出により環境中に広く存在し、非常に耐久性があるため「永遠の化学物質」と呼ばれ、まだ十分に理解されていない有害な健康上の懸念がある。[ 14 ]
2023年、米国環境保護庁は「飲料水中のPFASを制限する最初の(米国国家)基準」を提案したが、12,000種類以上あるPFASのうち、対象となったのはわずか6種類だった。 [ 15 ]
PFA ist zersetzungsfrei schmelzbar, so dass der Kunststoff durch thermische Formgebungsverfahren, wie Spritzgießen, Pressen und Extrudieren, bei Arbeits温度n zwischen +320 °C und +420 °C zu Halbzeugen und Serienprodukten verarbeitet werdenカン。