FEP (Fluorethylenpropylen) Einführung
FEP-fluoriertes Ethylen-Propylen-Copolymer
FEP ist ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen, auch bekannt als F46.
FEP hat einen Schmelzpunkt von 580 °F und eine Dichte von 2,15 g/cm³. Es ist ein weicher Kunststoff mit geringerer Zugfestigkeit, Verschleißfestigkeit und Kriechfestigkeit als viele technische Kunststoffe. Es ist chemisch inert und hat über einen weiten Temperatur- und Frequenzbereich eine niedrige Dielektrizitätskonstante (2,1). Das Material entzündet sich nicht und kann die Ausbreitung der Flamme verhindern. Es hat eine hervorragende Witterungsbeständigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten und kann von niedrigen Temperaturen bis 392 °F eingesetzt werden. Dieses Material kann zu Granulatprodukten für die Extrusions- und Formverarbeitung, zu Wirbelschicht- und elektrostatisch beschichteten Pulvern sowie zu wässrigen Dispersionen verarbeitet werden. Halbfertigfolie, Platte. Stab und Einzelfaser.
Sein Hauptzweck ist die Verwendung als Innenauskleidung, Trommeloberfläche sowie für verschiedene Drähte und Kabel, die zur Herstellung von Rohren und chemischen Geräten wie Flugzeugschleppleinen, Starthilfekabeln, Alarmkabeln, Flachkabeln und Bohrlochmesskabeln verwendet werden. FEP-Membranen wurden als dünne Beschichtungen für Solarkollektoren angesehen.
Poly-FEP, FEP oder F46, ist ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen mit einem Hexafluorpropylen-Anteil von etwa 15 %, ein modifiziertes PTFE-Material.
F46-Harz vereint ähnliche Eigenschaften wie PTFE mit guten Verarbeitungseigenschaften von Thermoplasten. Dadurch wird die schwierige Verarbeitung von PTFE ausgeglichen, sodass es als Ersatzmaterial für PTFE dient und breite Anwendung in der Draht- und Kabelherstellung findet, etwa für Hochtemperatur- und Hochfrequenz-Übertragungsdrähte in elektronischen Geräten, interne Verbindungskabel von Computern, Luft- und Raumfahrtdrähte und deren spezielle Installationsleitungen, Pumpenkabel und Wickeldrahtisolierung von Tauchmotoren.
Je nach Verarbeitungsbedarf kann F46 in drei Formen unterteilt werden: Pellets, Dispersionen und Lack. Dabei werden die Pellets entsprechend ihrem unterschiedlichen Schmelzindex für Formpressen, Extrusion und Spritzguss verwendet; Dispersionen für die Imprägnierung und Sinterung; Lack für das Sprühen und so weiter.
1. Strukturelle Merkmale von Poly-FEP
F46-Harz hat die gleiche Fluorpolymerstruktur wie Polytetrafluorethylen, außer dass einige der Fluoratome in der F46-Hauptkette durch Trifluormethyl (-CF3) ersetzt wurden. Sowohl F46-Harz als auch Polytetrafluorethylen bestehen aus Fluorkohlenstoff-Elementen, wobei die Kohlenstoffatome vollständig von Fluoratomen umgeben sind, jedoch weist F46 in seinen Makromolekülen Verzweigungen in der Hauptkette und Seitenketten auf. Dieser strukturelle Unterschied hat keine wesentliche Auswirkung auf den oberen Temperaturbereich des Materials unter langfristiger Belastung, wobei die Höchsttemperatur von F46 200 °C und die von Polytetrafluorethylen 260 °C beträgt. Dieser strukturelle Unterschied verleiht dem F46-Harz jedoch einen ziemlich bestimmten Schmelzpunkt und ermöglicht die Verwendung in allgemeinen thermoplastischen Verarbeitungs- und Formverfahren, wodurch der Prozess erheblich vereinfacht wird. Dies hat PTFE nicht. Dies ist der Hauptzweck der Modifizierung von Polytetrafluorethylen mit Hexafluorpropylen.
Infolgedessen liegt der Schmelzpunkt des inländischen F46-Harzes meist zwischen 250 und 270 °C und damit niedriger als der von Polytetrafluorethylen.
F46-Harz ist eine Art kristalliner Polymer, dessen Kristallinität niedriger ist als die von Polytetrafluorethylen. Wenn die F46-Schmelze langsam unter den Schmelzpunkt des Kristalls abkühlt, rekristallisieren die Makromoleküle mit einer Kristallinität von 50 %–60 %. Wird die Schmelze durch Abschrecken schnell abgekühlt, ist die Kristallinität gering und liegt zwischen 40 % und 50 %. Die Kristallstruktur von F46 ist sphärolithisch, wobei es gewisse Unterschiede je nach Harz, Verarbeitungstemperatur und Wärmebehandlungsverfahren gibt. Das Unternehmen befindet sich in:
2. Elektrische Isoliereigenschaften
Die elektrische Isolierung von F46 ist der von PTFE sehr ähnlich. Sein Dielektrizitätskoeffizient ist von kryogenen Temperaturen bis zur maximalen Betriebstemperatur und von 50 Hz bis 1010 Hz im UHF-Bereich nahezu unverändert und niedrig, nur etwa 2,1. Der Verlustfaktor variiert etwas mit der Frequenz, aber nicht mit der Temperatur.
Der spezifische Volumenwiderstand von F46-Harz ist sehr hoch, im Allgemeinen größer als 1015 Ω·m, ändert sich mit der Temperatur kaum und wird nicht durch Wasser und Feuchtigkeit beeinflusst. Die Lichtbogenfestigkeit ist größer als 165 s.
Die Durchschlagfeldstärke von F46 nimmt mit abnehmender Dicke zu. Bei einer Dicke von mehr als 1 mm liegt die Durchschlagfestigkeit über 30 kV/mm, ändert sich jedoch nicht mit der Temperatur.
3. Thermische Eigenschaften
Die Hitzebeständigkeit von F46-Harz ist nur geringfügig schlechter als die von PTFE und ermöglicht eine kontinuierliche Verwendung im Temperaturbereich von -85 bis +200 °C. Selbst an den Grenzen von -200 °C und +260 °C verschlechtern sich seine Eigenschaften nicht, sodass es kurzzeitig verwendet werden kann. Das Unternehmen befindet sich in:
Die thermische Zersetzungstemperatur von F46-Harz liegt über dem Schmelzpunkt, und eine signifikante thermische Zersetzung tritt oberhalb von 400 °C auf. Die Zersetzungsprodukte sind hauptsächlich Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen. Da die F46-Makromoleküle häufig Isomere mit einem Schmelzpunkt oberhalb der Endtemperatur aufweisen, werden sie zersetzt, sodass bei der Verarbeitung über 300 °C auch auf eine angemessene Belüftung geachtet werden muss. F46 ist unterhalb des Schmelzpunkts ziemlich stabil, weist jedoch bei 200 °C einen größeren Verlust an mechanischer Festigkeit auf. Die Zunahme des Schmelzindex kann zur Analyse der Abnahme der Schmelzviskosität und der thermischen Zersetzung des Copolymers herangezogen werden.
F46 ist bei -250 °C noch nicht vollständig hart und spröde, sondern behält eine geringe Dehnung und eine gewisse Flexibilität bei, sogar besser als PTFE, was unter allen anderen Kunststoffarten liegt.
4. Chemische Beständigkeit
Die chemische Beständigkeit von F46 ist der von PTFE ähnlich und zeichnet sich durch eine hervorragende chemische Beständigkeit aus. Abgesehen von der Reaktion mit Fluor bei hoher Temperatur, geschmolzenem Alkalimetall und Chlortrifluorid sind andere chemische Kontakte nicht korrosiv.
5. Mechanische Eigenschaften
Im Vergleich zu PTFE sind Härte und Zugfestigkeit von F46 etwas erhöht, und der Reibungskoeffizient ist etwas größer als der von PTFE. F46 hat bei Raumtemperatur eine bessere Kriechfestigkeit, aber wenn die Temperatur über 100 °C liegt, ist die Kriechfestigkeit geringer als die von PTFE.
6. Weitere Eigenschaften
F46-Harz hat eine sehr gute Oxidationsbeständigkeit in der Atmosphäre und eine hohe atmosphärische Stabilität. Die Strahlungsbeständigkeit von F46 ist besser als die von Polytetrafluorethylen und etwas schlechter als die von Polyethylen. In Luft und bei Raumtemperatur zeigt F46 ab einer minimalen Absorptionsdosis von 105–106 rad (d. h. 103–104 Gy) eine Leistungsveränderung, sodass es als strahlungsbeständiges Material verwendet werden kann.