Introduzione al FEP (etilene propilene fluorurato)

Copolimero fluorurato di etilene propilene FEP

Il FEP è un copolimero di tetrafluoroetilene e esafluoropropilene, noto anche come F46.

Il FEP ha un punto di fusione di 580F e una densità di 2,15 g/cc. È una plastica morbida con resistenza alla trazione, resistenza all'usura e resistenza allo scorrimento viscoso inferiori rispetto a molte plastiche ingegneristiche. È chimicamente inerte e presenta una bassa costante dielettrica (2,1) su un'ampia gamma di temperature e frequenze. Il materiale non si incendia e può impedire la propagazione della fiamma. Ha un'eccellente resistenza agli agenti atmosferici, un basso coefficiente di attrito e può essere utilizzato da basse temperature fino a 392F. Questo materiale può essere prodotto in granuli per estrusione e stampaggio, come polveri per letto fluidizzato e rivestimento elettrostatico, nonché come dispersioni acquose. Film e lastre semilavorati. Barre e fibra singola.

La sua destinazione principale è l'utilizzo nel rivestimento interno, sulla superficie dei tamburi e in vari fili e cavi utilizzati per realizzare tubi e apparecchiature chimiche, come cavi di aggancio per aeromobili, cavi di avviamento, cavi di allarme, cavi piatti e cavi per la registrazione di pozzi. Le membrane in FEP sono state considerate come rivestimenti sottili per collettori solari.

Il poli FEP, FEP o F46, è un copolimero di tetrafluoroetilene e esafluoropropilene, con un contenuto di esafluoropropilene di circa il 15%, ed è un materiale PTFE modificato.
La resina F46 possiede sia proprietà simili al PTFE sia buone proprietà di lavorazione tipiche delle materie plastiche termoplastiche. Pertanto, compensa la difficoltà di lavorazione del PTFE, rendendola un sostituto del materiale PTFE, ampiamente utilizzata nella produzione di fili e cavi per apparecchiature elettroniche impiegati nella trasmissione ad alta temperatura e alta frequenza, cavi di connessione interna per computer, fili aerospaziali e relativi cavi di installazione per usi speciali, cavi per pompe e isolamento dei fili di avvolgimento dei motori sommersi.

In base alle esigenze di lavorazione, l'F46 può essere suddiviso in tre tipi: granuli, dispersioni e vernici. Tra questi, i granuli, in base al diverso indice di fluidità, sono destinati allo stampaggio, all'estrusione e allo stampaggio a iniezione; le dispersioni all'impregnazione e alla sinterizzazione; le vernici alla spruzzatura e così via.

1. Caratteristiche strutturali del poli FEP
La resina F46 ha la stessa struttura fluoropolimerica del politetrafluoroetilene, tranne per il fatto che alcuni atomi di fluoro nella catena principale dell'F46 sono stati sostituiti da gruppi trifluorometile (-CF3). Sia la resina F46 sia il politetrafluoroetilene sono costituiti da elementi fluorocarbonici, con gli atomi di carbonio completamente circondati da atomi di fluoro, ma l'F46 presenta ramificazioni e catene laterali nella catena principale delle sue macromolecole. Questa differenza strutturale non ha un effetto significativo sul limite superiore di temperatura del materiale sotto sollecitazione prolungata, con la temperatura massima dell'F46 di 200 °C e quella del politetrafluoroetilene di 260 °C. Tuttavia, questa differenza strutturale conferisce alla resina F46 un punto di fusione ben definito e la rende utilizzabile nei comuni processi di stampaggio delle materie plastiche termoplastiche, semplificando notevolmente la lavorazione. Questo è ciò che il PTFE non possiede. Questo è lo scopo principale dell'uso dell'esafluoropropilene per modificare il politetrafluoroetilene.
Di conseguenza, il punto di fusione della resina F46 nazionale è per lo più compreso tra 250 e 270 °C, inferiore a quello del politetrafluoroetilene.
La resina F46 è un tipo di polimero cristallino, con cristallinità inferiore a quella del politetrafluoroetilene. Quando la massa fusa di F46 si raffredda lentamente al di sotto del punto di fusione del cristallo, le macromolecole ricristallizzano con una cristallinità del 50%-60%. Quando la massa fusa viene raffreddata rapidamente mediante tempra, la cristallinità è ridotta, tra il 40% e il 50%. La struttura cristallina dell'F46 è di tipo sferulitico, e presenta alcune differenze in base alla resina, alla temperatura di lavorazione e ai metodi di trattamento termico. L'azienda si trova in:

2. Prestazioni di isolamento elettrico
L'isolamento elettrico dell'F46 è molto simile a quello del PTFE. Il suo coefficiente dielettrico, dalle temperature criogeniche alla massima temperatura di esercizio, da 50 Hz a 1010 Hz in un'ampia gamma di frequenze UHF, rimane quasi invariato ed è basso, pari a circa 2,1. La tangente dell'angolo di perdita dielettrica varia in una certa misura con la frequenza ma non con la temperatura.
La resistività di volume della resina F46 è molto elevata, generalmente superiore a 1015 Ω·m, con scarse variazioni in funzione della temperatura e non è influenzata dall'acqua e dall'umidità. La resistenza all'arco è superiore a 165 s.
Il campo di rottura dell'F46 aumenta al diminuire dello spessore. Quando lo spessore è superiore a 1 mm, la rigidità dielettrica di rottura è superiore a 30 kV/mm, ma non varia con la temperatura.

3. Prestazioni termiche

La resistenza termica della resina F46 è seconda solo a quella del PTFE, con utilizzo continuo nell'intervallo di temperatura da -85 a +200 °C. Anche ai limiti di -200 °C e +260 °C le sue prestazioni non si deteriorano e può essere utilizzata per brevi periodi. L'azienda si trova in:
La temperatura di decomposizione termica della resina F46 è superiore al punto di fusione, e una significativa decomposizione termica si verifica al di sopra dei 400 °C. I prodotti di decomposizione sono principalmente tetrafluoroetilene ed esafluoropropilene. Poiché le macromolecole di F46 presentano spesso isomeri con punto di fusione superiore alla temperatura finale, si decompongono, pertanto durante la lavorazione al di sopra dei 300 °C è necessario prestare attenzione anche a un'adeguata ventilazione. L'F46 è piuttosto stabile al di sotto del punto di fusione, ma presenta una maggiore perdita di resistenza meccanica a 200 °C. L'aumento dell'indice di fluidità può essere utilizzato per analizzare la diminuzione della viscosità allo stato fuso e la decomposizione termica del copolimero.
L'F46 a -250 °C non è ancora completamente duro e fragile, ma mantiene un piccolo allungamento e una certa flessibilità, persino migliore del PTFE, ed è superiore a tutti gli altri tipi di plastica.

4. Resistenza chimica

La resistenza chimica dell'F46 è simile a quella del PTFE, con un'eccellente resistenza chimica. Oltre a reagire con fluoro elementare ad alta temperatura, metalli alcalini fusi e trifluoruro di cloro, non è corrosivo a contatto con altre sostanze chimiche.

5. Proprietà meccaniche

Rispetto al PTFE, l'F46 presenta durezza e resistenza alla trazione leggermente superiori, con un coefficiente di attrito leggermente maggiore di quello del PTFE. L'F46 ha una migliore resistenza allo scorrimento viscoso a temperatura ambiente, ma quando la temperatura supera i 100 °C, la resistenza allo scorrimento viscoso è inferiore a quella del PTFE.

6. Altre proprietà
La resina F46 ha un'ottima resistenza all'ossidazione in atmosfera e un'elevata stabilità atmosferica. La resistenza alle radiazioni dell'F46 è migliore di quella del politetrafluoroetilene, leggermente inferiore a quella del polietilene. In aria e a temperatura ambiente, l'F46 inizia a mostrare prestazioni con una dose minima di assorbimento di 105-106 rad (cioè 103-104 Gy), e può essere utilizzato come materiale resistente alle radiazioni.