聚偏氟乙烯最新消息(ETFE乙烯四氟乙烯-完整指南)
聚偏氟乙烯最新消息(ETFE乙烯四氟乙烯-完整指南)TFE和乙烯在聚合过程中有很强的交替趋势,因此,ETFE树脂主要由两种单体的交替序列组成,结构如下:在 PTFE、PCTFE、FEP、PVDF、ECTFE 等几种含氟聚合物成功开发和商业化之后…… 1973 年,杜邦公司将乙烯四氟乙烯 (ETFE) 商业化。ETFE 是乙烯和四氟乙烯 (TFE) 的部分氟化共聚物。一、概述01.什么是乙烯四氟乙烯 (ETFE)?氟聚合物是一类在化学结构中含有氟原子的聚合物材料。含氟聚合物有两种类型:
乙烯四氟乙烯 (ETFE)
乙烯四氟乙烯 (ETFE) 是一种氟基塑料,设计用于在很宽的温度范围内具有高耐腐蚀性和强度。由于其特殊的化学和物理特性,ETFE被广泛应用于化工、电气/电子、建筑、医疗和汽车行业。
通过了解有关 ETFE 的一些基本信息、关键特性和性能、其流行的应用和加工这种聚合物材料的条件,成为专家!
让我们首先从了解含氟聚合物开始......
一、概述
01.什么是乙烯四氟乙烯 (ETFE)?
氟聚合物是一类在化学结构中含有氟原子的聚合物材料。含氟聚合物有两种类型:
- 全氟聚合物——在这种聚合物类型中,类似碳氢聚合物结构中的所有氢原子都被氟原子取代
- 部分氟化聚合物——而在此类聚合物中,聚合物结构中同时存在氢原子和氟原子
在 PTFE、PCTFE、FEP、PVDF、ECTFE 等几种含氟聚合物成功开发和商业化之后…… 1973 年,杜邦公司将乙烯四氟乙烯 (ETFE) 商业化。ETFE 是乙烯和四氟乙烯 (TFE) 的部分氟化共聚物。
TFE和乙烯在聚合过程中有很强的交替趋势,因此,ETFE树脂主要由两种单体的交替序列组成,结构如下:
乙烯四氟乙烯的分子结构
化学式:(C4H4F4)n
ETFE 的结晶度在 40% 到 60% 之间,根据共聚单体的比例和加工方法的不同,它的熔融温度为 225-300°C。此外,改变两种单体的比例,以获得针对特定最终应用具有优化性能的几个等级的 ETFE。
ETFE共聚物基本上是交替共聚物,在分子式中与聚偏氟乙烯(PVDF)同分异构,具有头对头、尾对尾结构。
ETFE 具有优异的电气和化学性能。ETFE 特别适合需要以下应用的应用:
- 高机械强度
- 高耐化学性
- 优越的热和电性能
ETFE的力学性能优于PTFE和FEP(全氟烷氧基树脂)。还需要注意的是,改性 ETFE 共聚物优于 PVDF,但 PVDF 具有显着的压电和热电性能。
02.ETFE的典型特征和性质
ETFE 具有所有含氟聚合物中最好的耐磨性、冲击韧性和抗辐射性。ETFE 可熔融加工。ETFE 的机械性能类似于全氟化聚合物。
ETFE [聚(乙烯-共-四氟乙烯);CAS:25038-71-5] 具有:
- 出色的耐极端温度性
- 优异的耐化学性
- 良好的机械强度,具有优异的拉伸强度和伸长率。与大多数含氟聚合物相比,它具有优越的物理性能
- ETFE 具有低烟和低火焰特性,被 UL 评为 94V-0
- 它无味且无毒。
- 表现出出色的耐候性和耐老化性,抗紫外线透射
- 优异的介电性能。
- 其抗辐射性高,优点是可以通过高能辐射交联。辐射交联的 ETFE 电线绝缘层可在 200°C 下连续使用。
ETFE 的柔韧性不如 PTFE,但具有出色的冲击强度、耐磨性和抗切割性。在化学结构中添加第三种成分会产生改性的 ETFE。例如,经玻璃纤维增强改性的 ETFE 比 PTFE、PFA 或 FEP 更坚韧、更硬,抗拉强度更高。ETFE 的工作温度范围为 -200°C 至 150°C。
让我们来看看不同氟聚合物之间的性能比较:
虽然,ETFE 有一些局限性:
- 成本高
- 最高使用温度低于其他含氟聚合物 (150°C)
- 受到氧化酸、胺和磺酸的侵蚀
- 高密度
- 有毒烟雾排放
- 可用等级数量有限
03.ETFE是如何制成的?
ETFE 是一种具有极高分子量的部分氟化直链聚合物。它是使用有机过氧化物引发剂,在溶剂或混合(溶剂/水混合物)介质中通过自由基聚合机理生产的。TFE 和乙烯的共聚通过加成机理进行。它通常包括一个额外的三元单体,以增加商业应用所需的灵活性。
用于 ETFE 生产的自由基聚合
由于存在爆炸性分解反应的风险,乙烯与TFE的共聚必须在低压的特殊容器中进行。
悬浮聚合通常在惰性氯氟烃溶剂中进行,使用氟化过氧化物作为引发剂,甲醇作为链转移剂。
04.ETFE 加工方法
ETFE 可以通过所有标准的热塑性加工方法轻松加工,例如注塑成型、压缩成型、吹塑成型、旋转成型、挤出和线材涂层。
含氟聚合物的加工设备必须由耐腐蚀合金制成,因为当它们被加热到熔点以上时可能会产生腐蚀性化合物。
- 加工温度:290~340℃
- 建议烘干,但不是必需的
- 注塑成型:建议模具温度为 65~150°C
- 挤出:相对于直径而言,挤出机机筒应较长,以提供将树脂加热至约 345°C 的停留时间
二、主要应用
有几座著名的建筑在其建筑中使用了 ETFE,其中包括:
ETFE的更多应用包括:
水立方——全球最大的ETFE应用项目;ETFE 织物外墙可用于所有商业建筑
ETFE 几乎是化学惰性的,因此适用于化学流体处理和分析应用
ETFE 的另一个主要用途是用于包覆电气和光纤布线
三、主要性能
属性 |
ETFE |
耐化学性 | |
Acetone @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Ammonium hydroxide @ 30% 20°C |
Satisfactory |
Benzene @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Butylacetate @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Chloroform @ 20°C |
Satisfactory |
Concentrated acids @ hot conditions |
Satisfactory |
Dioctylphtalate @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Ethanol @ 96% 20°C |
Satisfactory |
Glycerol @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Hydrogen peroxide @ 30% 60°C |
Satisfactory |
Kerosene @ 20°C |
Satisfactory |
Methanol @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Methylethyl ketone @ 100% 20°C |
Satisfactory |
Mineral oil @ 20°C |
Satisfactory |
Phenol @ 20°C |
Satisfactory |
Silicone oil @ 20°C |
Satisfactory |
Sodium hydroxide @ 10% 20°C |
Satisfactory |
Sodium hypochlorite @ 10% 50°C |
Satisfactory |
Sodium hypochlorite @ 20% 20°C |
Satisfactory |
Toluene @ 20°C |
Satisfactory |
Xylene @ 20°C |
Satisfactory |
电气性能 | |
Dielectric Constant |
2.6 |
Dielectric Strength kV/mm |
7.87 |
Dissipation Factor x 10-4 |
6 - 100 |
Volume Resistivity x 1015 Ohm.cm |
15 - 17 |
机械性能 | |
Elongation at Break % |
100 - 300 |
Flexural Modulus Gpa |
0.8 - 1.4 |
Hardness Rockwell M |
1 - 10 |
Hardness Shore D |
70 - 75 |
Strength at Break (Tensile) MPa |
45 |
Strength at Yield (Tensile) MPa |
42 |
Toughness (Notched Izod Impact at Room Temperature) J/m |
999 |
Young's Modulus GPa |
0.8 |
光学性能 | |
Transparency (Visible Light Transmission) % |
95 |
物理性能 | |
Density g/cm3 |
1.7 |
Gamma Radiation Resistance |
Good |
Shrinkage |
3 - 4 |
UV Light Resistance |
Good |
Water Absorption 24 hours % |
0.03 |
Service Temperature | |
Ductile / Brittle Transition Temperature °C |
-100 |
HDT @0.46 Mpa (67 psi) °C |
105 |
HDT @1.8 Mpa (264 psi) °C |
70 - 100 |
Max Continuous Service Temperature °C |
140 - 155 |
Min Continuous Service Temperature °C |
-100 |
热性能 | |
Coefficient of Linear Thermal Expansion x 10-5 /°C |
6 - 9 |
Fire Resistance (LOI) % |
30 |
Flammability UL94 |
V0 |
电话/13412571885
邮箱:li@fulinsujiao.com
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