Superkritisch koolzuurgas als CFK-alternatief 27 augustus 1992 NRC

Fluorpolymeren en chloorfluorpolymeren zoals Teflon worden in de industrie op grote schaal toegepast.

Bij de synthese worden meestal de beruchte chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's), die de ozonlaag aantasten, als oplosmiddel gebruikt. Onderzoekers van de Universiteit van North Carolina volgden een alternatieve synthesemethode. Ze maakten gebruik van vrije radikaalchemie met als oplosmiddel superkritisch koolzuurgas. Daarin vertonen veel stoffen namelijk een zeer goede oplosbaarheid, een feit waarvan in de chromatografie al veel langer gebruik wordt gemaakt. Bij syntheses is deze aanpak nieuw.

Fluorpolymeren worden veel toegepast als smeermiddelen in computer disk drives, als beschermende coating, als afdichtmiddel voor vliegtuigbrandstof enzovoorts. Als "bouwstenen' voor de synthese gebruikt men een reeks zwaar gefluoriseerde acryl-monomeren, die men in een oplosmiddel langzaam laat polymeriseren (aaneenrijgen tot een netwerk). In de meeste traditionele organische oplosmiddelen zijn de grote, amorfe polymeren met hun zeer hoge molecuulgewichten echter onoplosbaar. Alleen met kon men uit de voeten om tot een homogene polymerisatie te komen. Superkritisch koolzuurgas blijkt een bruikbaar alternatief.

Gassen kan men tot vloeistoffen comprimeren door verlaging van de temperatuur (zoals stoom uit de fluitketel bij afkoeling tegen het keukenraam tot waterdruppels condenseert) of door verhoging van de druk. Het nieuwe procédé verloopt bij een temperatuur van bijna 60 graden Celsius en een druk die door toevoeging van steeds meer koolzuurgas wordt opgevoerd tot 207 bar. Na 48 uur is de polymerisatie compleet. Bij lagere druk is het ontstane polymeer niet langer oplosbaar in CO2 en slaat dus vanzelf neer.

Vervanging van CFK's door superkritisch koolzuurgas als oplosmiddel bij syntheses kan een belangrijke bijdrage leveren aan de bescherming van de ozonlaag.