Aquivion P87S-SO2F

Gli Aquivion® P87S-SO2F sono pellet di fluoruro di solfonile perfluorurato (PFSF) stabilizzati chimicamente (come indicato dal suffisso “S”) nella forma di fluoruro di solfonile (-SO2F) che presentano un peso equivalente (EW) di 870 g/eq.

Il processo di stabilizzazione chimica è noto anche come conversione dei gruppi terminali, in cui una grande quantità di gruppi terminali polimerici viene convertita nella loro configurazione inerte “CF3”, garantendo così una durata eccellente.

I pellet di PFSF stabilizzati chimicamente consentono di ottenere prodotti (come membrane, dispersioni, ecc.) che presenteranno un rilascio di ioni fluoruro sostanzialmente inferiore rispetto ai prodotti che utilizzano polimeri non stabilizzati – segno di una maggiore resistenza chimica.

Il materiale Aquivion® P87S-SO2F si basa sull’esclusivo copolimero a catena laterale corta di tetrafluoroetilene (TFE) e etere vinilico di fluoruro di solfonile (SFVE) F2C=CF-O-CF2CF2-SO2F prodotto da Solvay Specialty Polymers, una società del gruppo Syensqo.

La resina Aquivion® P87S-SO2F può essere facilmente estrusa a caldo in una varietà di forme.

L’estrusore deve essere dotato di una vite dosatrice standard a tre zone, priva di elementi di barriera o di miscelazione.

Le impostazioni ottimali della temperatura dipenderanno dalla configurazione dell’attrezzatura, ma in genere variano da 200 a 300 °C.

Facoltativamente, i gruppi funzionali nel pezzo stampato vengono poi idrolizzati in bagni o banchi umidi con una reazione a base riscaldata (NaOH, KOH ecc.) che può richiedere da pochi minuti a diverse ore, a seconda dello spessore e delle condizioni.

Aquivion® P87S-SO2F può essere idrolizzato direttamente come descritto, sia completamente che solo sulla superficie esterna.

Ciò consentirà l’attività funzionale dei gruppi di acido solfonico/sale solfonilico per operazioni di scambio ionico o come catalizzatore acido.

Come altri fluoropolimeri, i pellet Aquivion PFSA sono corrosivi allo stato fuso; pertanto, tutte le parti che entrano in contatto prolungato con la massa fusa devono essere realizzate con materiali resistenti alla corrosione quali Hastelloy®, Inconel®, Monel® o Xaloy®. La cromatura o la nichelatura non sono raccomandate poiché in genere sono sufficienti solo per brevi test di lavorazione.

Vantaggi principali:
• Concentrazione molto elevata di gruppi funzionali per una forte conduttività protonica (o di Na+, K+, Li+, ecc.) dopo la fase
di idrolisi • Elevato punto di rammollimento per il funzionamento ad alte temperature ben al di sopra degli 80 °C per i prodotti che utilizzano questa resina
• Elevata ritenzione idrica per un miglior funzionamento delle celle a combustibile in condizioni di bassa umidità per le membrane che utilizzano questa resina Confronto tra pellet PFSF a catena laterale corta e a catena laterale lunga: I pellet PFSF a catena laterale corta di Aquivion® consentirebbero la sintesi di prodotti (membrane, dispersioni, ecc.) che presentano proprietà meccaniche migliori a parità di IEC (capacità di scambio ionico) oppure un’IEC più elevata a parità di proprietà meccaniche rispetto ai pellet PFSF a catena laterale lunga (LSC).

Nell’immagine seguente è riportato un confronto tra i polimeri PFSA a catena laterale corta e a catena laterale lunga, prodotti a partire dai corrispondenti materiali resinosi di una composizione polimerica.

Scheda tecnica Aquivion® P87S-SO2F: le proprietà riportate sul sito web FuelCellStore sono tratte direttamente dalle schede tecniche fornite dal produttore e devono essere considerate come “proprietà tipiche”, non come specifiche.

Fuel Cell Store non commercializza più questo prodotto a partire dal 13 aprile 2021.

Solvay Aquivion Pellet Aspetto Traslucido Forma Pellet Portata di fusione (270 °C) Da 5,0 a 20 g/10 min per lotti da 2,16 kg (ASTM D1238) Portata massica allo stato fuso (280 °C) da 15 a 50 g/10 min per un lotto da 5,0 kg (ASTM D1238) Densità 2,08 g/cm³ (ASTM D792) Peso equivalente (EW) da 840 a 900 g/eq (metodo interno) Temperatura di fusione da 230 a 250 °C (ASTM D3418) Calore di cristallizzazione da 230 a 250 °C (ASTM D3418) Calore di fusione da 8 a 10 °C (ASTM D3418) Temperatura di essiccazione: 105 °C (metodo interno) Tempo di essiccazione: 20,0 ore Resistenza termica: 350 °C (metodo interno con TGA, in aria con aumento graduale di 10 °C/min)