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走进氟塑料:“老三”全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)简介
来源: 发布时间:2019-12-31 点击量:3728
关于氟塑料家族的整体介绍,我们此前发过一篇文章,大家可以参考下不止PTFE,氟塑料家族兄弟全曝光,我们这里用三句话概括FEP:
氟塑料使用量最大的当然是PTFE,毕竟一提到氟塑料,大家第一反应是PTFE,使用量第二的是PVDF,使用量第三的是FEP,在前面给大家介绍了氟家族的老二PVDF(氟材料家族之聚偏氟乙烯(PVDF)简介),今天小编带你了解一下氟家族的老三FEP。
(2)FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成
FEP是全氟乙烯丙烯共聚物的简称,英文名Fluorinated Ethylene Propylene,俗称F46。FEP是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的,六氟丙烯的含量约15%左右,是聚四氟乙烯的改性材料。
(3)FEP结晶度比PTFE低,熔点较低,加工性能更好
在化学中,结构决定性能,结构影响着结晶。高分子链的化学结构越简单,链节的对称性越高,取代基越小,分子链就越柔顺,也就越容易结晶。PTFE为线型高分子、结构对称,FEP为支链型高分子,故FEP的结晶性没有PTFE高,加工性能比PTFE好,熔点较之会低。
高聚物 | 偏转温度,°C | 熔点,°C | |
0.5 MPa | 1.8 MPa | ||
PVDF | 148 | 113 | 178 |
PCTFE | 126 | 75 | 218 |
ECTFE | 116 | 77 | 240 |
ETFE | 104 | 74 | 270 |
FEP | 70 | 51 | 270 |
PFA | 73 | 48 | 310 |
聚四氟乙烯 | 121 | 56 | 327 |
FEP树脂具有类似聚四氟乙烯(PTFE)的优良性能,同时具有热塑成型的特点,用“刚柔并济”来形容是非常的形象生动,FEP的详细性能特点、应用以及相关企业如后所述,如有遗漏或错误欢迎加群交流指正。
一、性能特点
1.结晶度
FEP树脂是一种结晶性高聚物,其结晶度低于PTFE。FEP结晶熔化点为580F,密度为2.15g/cm3(克/立方厘米),它是一种软性塑料,其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。
当熔融的FEP树脂缓慢冷却到晶体熔点以下温度时,结晶度较大,在 50%~60%之间;当熔体以淬火方式迅速冷却时,结晶度较小,在 40%~50%之间。FEP树脂为球晶结构,其结构会因树脂的加工温度、热处理方式而存在一定的差异。
2. 耐化学稳定性
FEP树脂的耐化学稳定性与聚四氟乙烯相似,具有优异的耐化学稳定性。除与高温下的氟元素、熔融的碱金属和三氟化氯等发生反应外,与其他化学药品接触时均不被腐蚀。
3. 绝缘性能
FEP树脂的电绝缘性能和聚四氟乙烯十分相近。介电系数在很宽的温度和频率范围(-80~200℃,50~1010Hz)内基本保持不变;介质损耗角正切随频率的变化而变化,但受温度影响变化不大。
FEP树脂的体积电阻率很高,一般大于1015Ω.m,且随温度变化甚微,也不受水和潮气的影响。耐电弧大于165s。
FEP树脂的击穿场强随厚度的减少而提高,当厚度大于1mm 时,击穿场强在 30KV/mm以上,但不随温度的变化而变化。
4. 热稳定性
FEP树脂的耐热性能低于聚四氟乙烯,可在-80~200℃的温度范围内连续使用。在-200℃和260℃的极限情况下,也可以短时间使用。
5. 力学性能
FEP树脂与聚四氟乙烯相比,硬度及抗拉强度略有提高,摩擦系数也比聚四氟乙烯略大。常温下,FEP具有较好的耐蠕变性能;但当温度高于100℃时,耐蠕变性能反而不及聚四氟乙烯。
二、应用
1. 普通应用
FEP可应用到软性塑料,其拉伸强度、耐磨性、抗蠕变性低于许多工程塑料。它具备较好的化学惰性,较宽的温度和频率范围,以及较低的介电常数。因此FEP薄膜被被广泛应用于化学及药品的密封层、电容器介质、特种电缆的绝缘层、导线绝缘、电器仪表绝缘及密封衬垫。
FEP线缆
2. 5G通讯
FEP分子结构的极性低,介电常数和介电损耗低,材料被广泛用在信息通信领域。在5G通讯时代,FEP薄膜也被广泛研究应用于FCCL绝缘层。此外,因为FEP良好的性能,目前在电子通讯行业,也广泛与PI薄膜、LCP薄膜等复合,提高产品的综合性能。
3. 医疗
FEP薄膜还可用于医药领域,比如医用灭菌袋、一次性留置针套管、生化培养皿等。
图摄于2019年橡塑展 科慕化学展台
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