薄膜級(jí)FEP--現(xiàn)代科技的發(fā)展推動(dòng)了電氣設(shè)備的小型化和化,這對(duì)相關(guān)的電線提出了耐高溫、阻燃及介電常數(shù)低等綜合要求。以FEP為絕緣介質(zhì)的電線,其主要用途就是計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的配線和耐600V電氣設(shè)備的絕緣電線、控制電纜和通信設(shè)備電纜等。在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)大發(fā)展中,大量建設(shè)局域網(wǎng)對(duì)重新布線提出了要求,為FEP導(dǎo)線的發(fā)展應(yīng)用提供了很好的機(jī)遇。FEP發(fā)泡技術(shù)用于導(dǎo)線,發(fā)泡率達(dá)到60%-70%的FEP泡沫用作電線絕緣層,展現(xiàn)了優(yōu)良的絕緣性能,同時(shí)又減輕了重量,減少了樹脂消耗,能使其成本下降。一種稱作Plenum?電線電纜的線纜,使用以FEP為主體的氟樹脂為絕/緣介質(zhì)。由于能耐高溫、阻燃性能優(yōu)良、發(fā)煙低以及發(fā)生火警時(shí)在火焰中不會(huì)因熔融滴落等優(yōu)點(diǎn),可以直接裸露鋪設(shè)在堆有其他雜物的空間。
適用地方
1、適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件,密封件,絕緣件和器械零件
2、高溫電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備,密封材料,泵閥襯套和化學(xué)容器。成型性能:結(jié)晶料,吸濕小可采用通常得熱塑性塑料得加工方法加工成制品。
3、流動(dòng)性差,易分解,分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度不要超過475度,模具應(yīng)加熱至150-200度,澆注系統(tǒng)對(duì)料流阻力應(yīng)小。
4、半透明顆粒,注塑、擠出成型,長(zhǎng)期耐溫260度成型溫度350-400度,475度以上容易引起變色或發(fā)生氣泡。并注意脫模會(huì)比較困難
5、因熔融的材料對(duì)金屬有腐蝕作用,長(zhǎng)期生產(chǎn),模具需要電鍍鉻處理。PFA與FEPPTFE的化學(xué)性能相似,但FEP只能在200度以下使用,PTFE不能注塑。
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(duì)共聚體的性能是有影響。當(dāng)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?jǐn)?shù))左右。
F-46樹脂的分子量測(cè)定,當(dāng)前尚無可行的方法。但它在380℃時(shí)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(diǎn)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(shí),熔點(diǎn)變低。按差熱分析法所測(cè)得的結(jié)果,國(guó)產(chǎn)F-46樹脂的熔點(diǎn)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(dāng)F-46熔體緩慢冷卻到晶體熔點(diǎn)以下溫度時(shí),大分子重行結(jié)晶,結(jié)晶度在50%-60%之間;當(dāng)熔體以淬火方式迅速冷卻時(shí),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。
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(zhǎng)期使用溫度比PTFE約低50-60℃。FEP的耐蠕變性在室溫時(shí)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(shí),當(dāng)溫度100℃,載荷大于3.5MPa,即應(yīng)考慮加入填料予以增強(qiáng)。有效的填料是短玻璃纖維,當(dāng)其含量為10%時(shí),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(dòng)摩擦因數(shù)要小,摩擦因數(shù)隨滑動(dòng)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熱性能:
F46樹脂的耐熱性能僅次于聚四氟乙烯,能在-85~+200℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用。即使在-200℃和+260℃的限情況下,其性能也不惡化,可以短時(shí)間使用。
F46樹脂的熱分解溫度熔點(diǎn)溫度,在400℃以上才發(fā)生顯著的熱分解,分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。
FEP原料性能:
密度:2.12.3g/cm3;聚四氟乙烯的機(jī)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(zhǎng)期使用溫度200~260度,耐低溫在-100度時(shí)仍柔軟;耐腐蝕能耐王水和一切有機(jī)溶劑;耐氣候塑料中***的老化壽命;高潤(rùn)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(jí)絕緣材料,報(bào)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(jī)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(jì)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(duì)分子質(zhì)量較大,低的為數(shù)十萬(wàn),高的達(dá)一千萬(wàn)以上,一般為數(shù)百萬(wàn)(聚合度在104數(shù)量級(jí),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(gè)螺旋狀的扭曲鏈,氟原子幾乎覆蓋了整個(gè)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(shí),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(shí),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(shí)的失重速率(%)每小時(shí)分別為110-4.410-3和910-2??梢?,聚四氟乙烯可在260℃長(zhǎng)期使用。由于高溫裂解時(shí)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(hù)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(diǎn)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(qiáng)度都較小,在應(yīng)力長(zhǎng)期作用下會(huì)變形。聚四氟乙烯受載時(shí)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?cè)酱?。PTFE的結(jié)晶度在55%一80%之間,蠕變量不超過2%;當(dāng)結(jié)晶度在55%以下和80%以上時(shí),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(dòng)速率的增大而增大,當(dāng)線速度達(dá)到0.5一1.0m/s以上時(shí)趨于穩(wěn)定;而且靜摩擦因數(shù)小于動(dòng)摩擦因數(shù),將這種特性用于軸承制造,可減小其起動(dòng)阻力,使之從起動(dòng)到運(yùn)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(dāng)載荷達(dá)到0.8MPa以上時(shí)趨于恒定。在高速、高載荷下,PTFE的摩擦因數(shù)低于0.01。