FEP性能:聚全氟乙丙烯FEP玻璃化溫度約為30℃,熔融溫度約265-270℃,可在-85-205℃范圍長時工作,脆化溫度為-90℃,在-200一260℃范圍,性能也不致嚴重惡化,分解溫度400℃,是一種優(yōu)良的耐高低溫聚合物。聚全氟乙丙烯FEP具有接近于聚四氟乙烯的介電及電絕緣性能,由于性和吸濕率小,電性能也基本上不受電場頻率及環(huán)境濕度變化的影響,電性能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,是一種很的電絕緣材料。FEP是PTFE的改性品種,由于在四氟乙烯分子中引入了部分三氟甲基支鏈,使其熔體粘度降低到可用一般熱塑性塑料的成型方法加工,從而克服了PTFE成型困難的缺點。并且由于它的分子也都是由碳氟兩種元素以共價鍵形式結(jié)合而成的,所以它的性能又與PTFE相近。FEP的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐大氣老化性以及阻燃性等均與PTFE相仿,但耐熱性則低于PTFE,長期使用溫度比PTFE約低50-60℃。FEP的耐蠕變性在室溫時比PTFE好,但在高溫下不及PTFE,溫度愈高,變形也愈大。FEP在作為承受載荷的結(jié)構(gòu)材料使用時,當溫度100℃,載荷大于3.5MPa,即應(yīng)考慮加入填料予以增強。有效的填料是短玻璃纖維,當其含量為10%時,F(xiàn)EP的瞬間壓縮變形可降低25%,耐蠕變性可提高2倍。FEP也和PTFE一樣,表面光滑如蠟,它的靜摩擦因數(shù)比動摩擦因數(shù)要小,摩擦因數(shù)隨滑動速度而增加;隨載荷而降低。FEP的耐磨性較差,但可通過加入填料來改善。
FEP原料又叫氟化乙烯丙烯共聚物(全氟乙烯丙烯共聚物),是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的。下面介紹一下FEP原料的物理性能。
F-46中六氟丙烯的含量對共聚體的性能是有影響。當前生產(chǎn)的F-46樹脂的六氟丙烯的含量,通常在14%-25%(質(zhì)量分數(shù))左右。
F-46樹脂的分子量測定,當前尚無可行的方法。但它在380℃時的熔融粘度要比聚四氟乙烯低,為103-104Pa.s??梢奆-46的分子量比聚四氟乙烯低得多。
F-46的熔點隨共聚體的組分不同而有差異,共聚體中六氟丙烯的含量的增加時,熔點變低。按差熱分析法所測得的結(jié)果,國產(chǎn)F-46樹脂的熔點大多在250-270℃之間,比聚四氟乙烯低。
F-46樹脂是一種結(jié)晶性高聚物,結(jié)晶度比聚四氟乙烯低一些,當F-46熔體緩慢冷卻到晶體熔點以下溫度時,大分子重行結(jié)晶,結(jié)晶度在50%-60%之間;當熔體以淬火方式迅速冷卻時,結(jié)晶度較小,在40%-50%之間。F-46的晶體結(jié)構(gòu)形態(tài),均為球晶結(jié)構(gòu),并隨樹脂和加工成型溫度及方式的不同而有差異。
聚全氟乙丙烯FEP具有接近于聚四氟乙烯的介電及電絕緣性能,由于性和吸濕率小,電性能也基本上不受電場頻率及環(huán)境濕度變化的影響,電性能在很寬的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定,是一種很的電絕緣材料。FEP是PTFE的改性品種,由于在四氟乙烯分子中引入了部分三氟甲基支鏈,使其熔體粘度降低到可用一般熱塑性塑料的成型方法加工,從而克服了PTFE成型困難的缺點。并且由于它的分子也都是由碳氟兩種元素以共價鍵形式結(jié)合而成的,所以它的性能又與PTFE相近。
FEP的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐大氣老化性以及阻燃性等均與PTFE相仿,但耐熱性則低于PTFE,長期使用溫度比PTFE約低50-60℃。FEP的耐蠕變性在室溫時比PTFE好,但在高溫下不及PTFE,溫度愈高,變形也愈大。FEP在作為承受載荷的結(jié)構(gòu)材料使用時,當溫度100℃,載荷大于3.5MPa,即應(yīng)考慮加入填料予以增強。有效的填料是短玻璃纖維,當其含量為10%時,F(xiàn)EP的瞬間壓縮變形可降低25%,耐蠕變性可提高2倍。FEP也和PTFE一樣,表面光滑如蠟,它的靜摩擦因數(shù)比動摩擦因數(shù)要小,摩擦因數(shù)隨滑動速度而增加;隨載荷而降低。FEP的耐磨性較差,但可通過加入填料來改善。
FEP中六氟丙烯的含量對共聚體的性能是有一定的影響。目前生產(chǎn)的FEP樹脂的六氟丙烯的含量,通常在14%-25%(質(zhì)量分數(shù))左右。
FEP樹脂和聚四氟乙丙烯一樣,也是完全氟化的結(jié)構(gòu),不同的是聚四氟乙烯主鏈的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代。F46樹脂和聚四氟乙烯雖都由碳氟元素組成,碳鏈周圍完全被氟原子包圍著,但FEP其大分子的主鏈上有分支和側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)上的差別對于材料在長期應(yīng)力下的溫度范圍上限來看,無很大影響,F(xiàn)EP的上限溫度為200℃,而聚四氟乙烯的使用溫度是260℃。但是,這種結(jié)構(gòu)上的差別,卻使F46樹脂具有相當確定的熔點,并可用一般的熱塑性加工方法成型加工,使加工工藝大為簡化。這是聚四氟乙烯所不具備的。這便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
FEP原料性能:
密度:2.12.3g/cm3;聚四氟乙烯的機械性質(zhì)較軟。具有非常低的表面能。聚四氟乙烯(F4,PTFE)具有一系列優(yōu)良的使用性能:耐高溫長期使用溫度200~260度,耐低溫在-100度時仍柔軟;耐腐蝕能耐王水和一切有機溶劑;耐氣候塑料中***的老化壽命;高潤滑具有塑料中***小的摩擦系數(shù)(0.04);不粘性具有固體材料中***小的表面張力而不粘附任何物質(zhì);害具有生理惰性;的電氣性能,是理想的C級絕緣材料,報紙厚的一層就能阻擋1500V的高壓;比冰還要光滑。聚四氟乙烯材料,廣泛應(yīng)用在軍工、原子能、石油、無線電、電力機械、化學(xué)工業(yè)等重要部門。產(chǎn)品:聚四氟四乙烯棒材、管料、板材、車削板材。聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。英文縮寫為PTFE。結(jié)構(gòu)式為:CF3(CF2CF2)nCF3。20世紀30年代末期發(fā)現(xiàn),40年代投入工業(yè)生產(chǎn)。性質(zhì)聚四氟乙烯相對分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬,高的達一千萬以上,一般為數(shù)百萬(聚合度在104數(shù)量級,而聚乙烯僅在103)。一般結(jié)晶度為90~95%,熔融溫度為327~342℃。聚四氟乙烯分子中CF2單元按鋸齒形狀排列,由于氟原子半徑較氫稍大,所以相鄰的CF2單元不能完全按反式交叉取向,而是形成一個螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。溫度低于19℃時,形成13/6螺旋;在19℃發(fā)生相變,分子稍微解開,形成15/7螺旋。雖然在全氟碳化合物中碳-碳鍵和碳-氟鍵的斷裂需要分別吸收能量346.94和484.88kJ/mol,但聚四氟乙烯解聚生成1mol四氟乙烯僅需能量171.38kJ。所以在高溫裂解時,聚四氟乙烯主要解聚為四氟乙烯。聚四氟乙烯在260、370和420℃時的失重速率(%)每小時分別為110-4.410-3和910-2??梢姡鬯姆蚁┛稍?60℃長期使用。由于高溫裂解時還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等,所以要特別注意安全防護并防止聚四氟乙烯接觸明火。力學(xué)性能它的摩擦系數(shù)極小,僅為聚乙烯的1/5,這是全氟碳表面的重要特征。又由于氟-碳鏈分子間作用力極低,所以聚四氟乙烯具有不粘性。聚四氟乙烯在-196~260℃的較廣溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能,全氟碳高分子的特點之一是在低溫不變脆。PTFE密度較大,為2.14一2.20g/cm3,幾乎不吸水,平衡吸水率小于0.01%。聚四氟乙烯是典型的軟而弱聚合物,大分子間的相互引力較小,剛度、硬度、強度都較小,在應(yīng)力長期作用下會變形。聚四氟乙烯受載時容易出現(xiàn)蠕變現(xiàn)象,是典型的具有冷流性的塑料。PTFE的蠕變隨壓縮應(yīng)力、溫度和結(jié)晶度的不同而異,溫度越高則蠕變越大。PTFE的結(jié)晶度在55%一80%之間,蠕變量不超過2%;當結(jié)晶度在55%以下和80%以上時,蠕變量迅速增大。聚四氟乙烯力學(xué)性能方面的特性是摩擦因數(shù)小,在0.01一0.10之間,在現(xiàn)有塑料材料,乃至所有工程材料中***小。PTFE的摩擦因數(shù)隨滑動速率的增大而增大,當線速度達到0.5一1.0m/s以上時趨于穩(wěn)定;而且靜摩擦因數(shù)小于動摩擦因數(shù),將這種特性用于軸承制造,可減小其起動阻力,使之從起動到運轉(zhuǎn)都十分平穩(wěn)。PTFE的摩擦因數(shù)隨隨載荷增加而減小,當載荷達到0.8MPa以上時趨于恒定。在高速、高載荷下,PTFE的摩擦因數(shù)低于0.01。
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