氟化乙烯丙烯共聚物(全氟乙烯丙烯共聚物),英文名Fluorinated Ethylene Propylene,简称FEP,俗称F46。FEP是四氟乙烯(TPFE)和六氟丙烯共聚而成的。FEP结晶熔化点为304℃,密度为2.15g/CC(克/立方厘米)。
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。在5G通讯时代,FEP薄膜也被广泛研究应用于FCCL绝缘层。
电绝缘性能
FEP微粉电绝缘性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介电系数从深冷到工作温度,从 50Hz 到 1010Hz 超高频的广阔范围内几乎不变,并且很低,仅 2.1 左右。介质损耗角正切随频率的变化则有些变化,但随温度变化不大。
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微粉的击穿场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。
F46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成,碳链周围完全被氟原子包围着, 但F46其大分子的主链上有分支和侧链。这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看,无很大影响,F46的上限温度为 200℃,而聚四氟乙烯的使用温度是 260℃。但是,这种结构上的差别,却使F46 树脂具有相当确定的熔点,并可用一般的热塑性加工方法成型加工,使加工工艺大为简化。这是聚四氟乙烯所不具备的。这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
聚全氟乙丙烯的性能
F46 中六氟丙烯的含量对共聚体的性能是有一定的影响。目前生产的F46树脂的六氟丙烯的含量,通常在 14%~15%(质量分数)左右。
在化工领域,大多数金属、不锈钢制品包括设备、仪器、管道、阀门、法兰等都抵挡不住一些化学试剂包括强腐蚀性介质的侵蚀。PTFE具有优良的耐腐蚀性能和化学稳定性能,绝大多数化学试剂包括些强酸强碱、强氧化剂均无法与其反应。
但是PTFE作为一种熔点高的氟材料不能熔融加工。其与设备金属无法很好地结合,部分物理性能如机械强度等不足造成了PTFE在防腐领域应用不多。ETFE由于很好地继承了 PTFE优异的耐化学和腐蚀性能,同时其对金属的附着性能很好,膨胀系数也比较接近碳钢,可熔融加工,目前成为了和金属复合的理想材料。ETFE粉末喷涂料广泛应用于反应釜、管道、阀门以及其他一些耐腐蚀工件上,并且得到了市场的认可,拥有广阔的市场前景。
物理性能
F46树脂的分子量测定,目前尚无可行的方法。但它在 380℃时的熔融粘度要比聚四氟乙烯低,为 103~104Pa.s。可见F46的分子量比聚四氟乙烯低得多。
F46的熔点随共聚体的组分不同而有一定的差异,共聚体中六氟丙烯的含量的增加时,熔点变低。按差热分析法所测得的结果,国产F46树脂的熔点大多在 250~270℃之间,比聚四氟乙烯低。
F46树脂是一种结晶性高聚物,结晶度比聚四氟乙烯低一些,当F46熔体缓慢冷却到晶体熔点以下温度时,大分子重行结晶,结晶度在 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。F46的晶体结构形态,均为球晶结构,并随树脂和加工成型温度及热处理方式的不同而有一定的差异。
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