ptfe板材料,PTFE材料特性

随着科学技术的进步和市场需求的增长,偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、全氟磺酸树脂、四氟乙烯等一些新品种,如乙烯-六氟丙烯共聚物等各种含氟聚合物、乙烯-四氟乙烯共聚物、四氟乙烯、全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚三氟氯乙烯等不断实现工业化生产,并逐步发展为化工新材料。不难发现,一些含氟聚合物与PTFE有着千丝万缕的联系。本文主要引导您了解这些含氟聚合物之间的区别。


广泛应用于5G、半导体、轨道交通、电线电缆、建筑等领域。


结构比较


PTFE一般是TFE的均聚物,其分子链中-CF2-和-CF2-交替排列,氟原子包围碳原子,形成双螺旋结构,相邻的两个氟原子填充两者之间的间隙碳原子。我哭了。它被填充形成致密的“氟层”,使其他分子或基团难以接近C-C键,并能有效保护C-C主链。PFA是TFE与少量全氟烷基乙烯基的共聚物。ETFE,是PTFE分子主链中的氟原子被全氟烷氧基取代而产生的醚类产品,是乙烯和四氟乙烯的共聚物,分子中具有-CH2-CH2-和-CF2-CF2-做。交替排列,分子链呈锯齿状结构,FEP是HFP和TFE的无规共聚物,HFP质量分数一般在1020之间。


广泛应用于5G、半导体、轨道交通、电线电缆、建筑等领域。


生产工艺对比


1聚四氟乙烯


聚四氟乙烯的聚合方法主要有两种悬浮聚合法和乳液聚合法。


典型的悬浮聚合工艺包括使用过硫酸盐作为引发剂在水介质中悬浮聚合四氟乙烯,然后粉碎、粉碎、洗涤和干燥以生产悬浮聚合物树脂。


常见的分散聚合工艺是在过硫酸盐或其他氧化还原体系的引发作用下,使用全氟羧酸盐作为分散剂、碳氟化合物作为稳定剂,在水介质中进行四氟乙烯的分散聚合。通过浓缩、洗涤和干燥分散体来制备分散体。将分散的聚合物树脂或碳酸铵在乳化剂存在下加热分离,然后倒入透明液体,形成固含量为60%的浓缩分散体。


聚四氟乙烯工艺流程图


2PFA


PFA可由TFE和PPVE经自由基聚合得到,在高压釜中加入原料、水、分散剂、引发剂共聚后,经分离即可得到粗PFA细粉。PFA生产过程的主要技术障碍在于PPVE的制造。反应原理大致如下HFP被氧化得到HFPO。HFPO催化异构化为中间体全氟丙酰氟。然后将全氟丙酰氟加成到HFPO中,得到全氟丙酰氟,再将氟烷氧基酰氟在250-300下用硫酸钾或碳酸钠脱羧,得到PPVE。


另外,PFA在聚合过程中由于引发剂的作用,会产生热不稳定端基,影响产品质量,需要进行湿热处理和元素氟化,将不稳定端基转化为稳定的全氟基团。


FEP工艺流程图


2月3日


FEP合成工艺比较成熟,国内外生产厂家众多,其中乳液聚合为主流。


一般FEP乳液聚合工艺流程为TFE和HFP在水介质中,在引发剂、乳化剂和其他助剂的作用下,在一定的温度和压力下进行聚合,经乳化、洗涤后,乳液凝结成FEP粉末。将粉末干燥或烧结、研磨、挤出和分类以生产成品FEP。


FEP工艺流程图


4ETFE


乙烯与四氟乙烯的共聚为自由基聚合,可用辐射、等离子体或引发剂引发,现阶段的引发剂国内外主要用于制备ETFE。ETFE水相聚合常使用含氟表面活性剂和无机过氧化物作为引发剂,而非水相聚合则使用氟碳化合物作为溶剂、过氧化物作为引发剂,并使用链调节剂来控制共聚物的平均分子量。在此步骤中,水作为传输介质并分散在非水溶剂相中,而单体和引发剂溶解在非水溶剂相中。


ETFE工艺流程图


广泛应用于5G、半导体、轨道交通、电线电缆、建筑等领域。


比较属性


1外观特征


PTFE树脂成品可分为悬浮中颗粒、悬浮细粉、分散树脂和分散乳液。PTFE悬浮细粉树脂为蜡状白色粉末,表面白色,质地均匀,而PFA、ETFE、FEP树脂多为透明或半透明颗粒。


2耐化学性


聚四氟乙烯在高分子材料中具有最好的耐化学腐蚀性能,能抵抗强酸、强碱、溶剂、氧化剂等腐蚀性物质的腐蚀。除熔融状态下的碱金属、三氟化氯等某些物质外,聚四氟乙烯不与任何物质发生化学反应。


PFA的耐化学腐蚀性能与PTFE基本相同。PFA树脂对大多数化学品呈惰性,包括强酸、强碱、氧化剂、还原剂、卤素或有机溶剂,但它们会与熔融碱金属发生反应。


ETFE还具有优异的耐化学性,对大多数强无机酸、强碱和有机溶剂呈惰性。在高温条件下,ETFE在高浓度的强氧化性酸和某些有机碱中会解聚。


FEP的耐化学腐蚀性能与PTFE相似,能耐强酸、强碱及各种有机溶剂的腐蚀。


PTFE、ETFE、PFA、FEP化学性能比较


3机械性能


拉伸强度在室温下,PTFE的拉伸强度高于PFA和FEP,但低于ETFE。


断裂伸长率PTFE是全氟碳树脂,其断裂伸长率可达400,高于PFA、ETFE和FEP。


冲击强度就缺口冲击强度而言,PFA、FEP、ETFE均优于PTFE。


弯曲模量一般情况下,弯曲模量的顺序为ETFE>PFA>FEP>PTFE。


抗蠕变性PTFE的抗蠕变性较低,ETFE的抗蠕变性比PTFE、FEP和PFA更好。


PTFE与ETFE、PFA与FEP的一些性能比较


4排性能


熔点PTFE>PFA>ETFEFEP。PTFE的熔点为327,是所有含氟聚合物中最高的,由于PFA的共聚单体含量相对较低,因此PFA的熔点非常高,约为305。ETFE的熔点与TFE含量一般在270左右,有的产品可达300,而FEP和ETFE的熔点基本相同,在270左右。


连续使用温度最高连续使用温度PTFE=PFA>FEP>ETFE,PTFE、FEP、PFA的分解温度均超过400,ETFE的分解温度为360左右。


耐寒性PTFE、FEP、PFA具有相当的耐寒性,可在-200下长期使用,而ETFE的脆化温度在-100左右。


易燃性PTFE、PFA和FEP不易燃烧,极限氧指数高达95,而ETFE为31左右。


5电气特性


介电性能PTFE具有优异的介电性能,介电常数为21,在较宽的温度和频率范围内不发生变化。FEP在较宽的温度和频率范围内具有低介电常数,介电损耗小且不变。ETFE还具有优异的介电性能,介电常数相对较低,基本不受频率影响。介电强度也非常高,损耗因数低至0003。PFA的介电常数约为0。21在100Hz-1GHz频率范围内无变化,介电损耗比较小,受温度影响不明显。


电阻率FEP的体积电阻率通常>1015m,并且随温度和湿度变化很小。PFA的体积电阻率略高于FEP,表面电阻率比FEP高10倍。PTFE的电阻率非常高,通常在1016-1018m之间,而ETFE的电阻率通常大于1016m。


成型加工方法比较


PTFE和ETFE、PFA和FEP之间最重要的区别之一是它们不能进行熔融加工。PTFE熔点高,熔体粘度大,非晶状态下对剪切非常敏感,容易引起熔体破裂,因此无法采用熔融挤出、注射成型等传统热塑性成型工艺,只能采用类似粉末。用过的。烧结的冶金方法。


ETFE树脂的成型工艺与一般热塑性塑料相似,可采用注射成型、压塑成型、吹塑成型、挤出成型等常见塑料加工方法。


与PTFE相比,FEP在分子链中引入了HFP,大大降低了熔体粘度,可适用于常见的热塑性树脂加工方法。FEP不仅可以挤出成型、注射成型、压缩成型、吹塑成型,还可以进行真空成型、热封等二次加工。


PFA与PTFE分子链中引入全氟烷氧基侧基相同,降低了分子链的刚性和熔点,允许采用模压、注射成型、挤出成型等一般热塑性树脂成型加工方法。吹塑成型,加工温度约为425C。


应用比较


1PTFE和PFA


聚四氟乙烯主要应用于医疗、食品、航空航天、安全、化工、环保、能源等领域的机械零件、密封件、轴承、传动零件、无损绝缘材料、饮料管道、高温电缆制造等。电子元件、汽车零件、人造器官等。一般来说,PFA可用于PTFE的应用领域。值得注意的是,在半导体领域,PFA更适合,因为PFA材料的清洁度比PTFE更好。


2ETFE


ETFE的典型应用是建筑、电线和电缆领域。与玻璃等常见透明建筑材料相比,ETFE薄膜具有透光率高、厚度薄、应变吸收能力好、抗冲击性能好以及自洁功能等特点,因此被广泛应用于建筑屋顶、墙面,应用场景不断扩大确实如此。交联辐照乙烯-四氟乙烯共聚物的高温机械性能得到了很大的提高,连续使用温度可达200,非常轻,密度比PTFE、PFA、FEP小得多。此外,X-ETFE的应用也很广泛,因为X-ETFE的强度高,并且可以适当减少绝缘体的厚度,使得电缆比同等级的其他材料轻得多。电线和电缆。


2月3日


FEP在含氟聚合物中需求量排名第三,其应用领域包括电力电缆、航空航天、铁路车辆、能源、有色金属冶炼、石油开采、电机等。FEP管材的优良性能对高科技产业有很大的帮助,采用FEP材料制成的管材可以保护线路免受外界环境的影响,用于高温、频率下使用的电子设备传输线路的电线电缆。用于电子计算机内部连接,如电线、航天电线及其他特殊用途安装电线、油矿测井电缆等。发达国家建筑物内的信息传输电线电缆中,FEP电缆的使用率超过70%,海外技术协会规定9层及以上高层建筑必须使用FEP电缆。


行业现状对比


聚四氟乙烯


PTFE是含氟聚合物中产量和使用量最高的类型。据ACMI统计,2022年全PTFE生产企业约20家,主要有东岳、科慕、大金、GFL、3M、巨化、三爱福等,总产能约32万吨/年,消耗量26.约1万吨。其中,聚四氟乙烯的主要消费领域是石油化工行业,用于防腐管道、衬里、防腐垫片、阀门等,约占50%,机械行业为第二大消费领域。PTFE约占20%,涂料领域消费量约4万吨。


近年来,随着全5G市场的增长,高频覆铜板、射频电缆、基站天线滤波器、高频通信电缆等领域PTFE用量大幅增长。此外,锂电池干电极技术的发展预计将大大加速PTFE需求的增长。


聚全氟乙丙烯


从产量和使用量来看,FEP是第三大含氟聚合物类型,仅次于PTFE和PVDF。据ACMI统计,2022年全FEP生产企业约15家,主要有东岳、科慕、大金、3M、巨化、三爱福、永和、美兰等,总产能约86万吨/年。消耗量约5万吨。其中FEP应用最多,在电线电缆领域占比70%以上,在石化、涂料领域占比25%左右。


由于政府认为防火和安全等因素非常重要,


PTFE材料就是聚四氟乙烯,俗称“塑料之王”,是以四氟乙烯为单体聚合而成的聚合物。白色半透明,具有优良的耐热、耐寒性能,可在-180~260下长期使用。


这种材料耐酸、碱和各种有机溶剂,并且几乎不溶于所有溶剂。同时,PTFE具有耐高温性能和极低的摩擦系数,使其成为一种理想的涂层,不仅可以提供润滑,而且可以轻松清洁水管内层。人类致物。


一、ptfe是什么材质?

聚四氟乙烯俗称“塑料之王”,是以四氟乙烯为单体聚合而成的聚合物。白色半透明,具有优良的耐热、耐寒性能,可在-180~260下长期使用。这种材料耐酸、碱和各种有机溶剂,并且几乎不溶于所有溶剂。同时,PTFE具有耐高温性能和极低的摩擦系数,使其成为一种理想的涂层,不仅可以提供润滑,而且可以轻松清洁水管内层。


根据世界卫生组织(WHO)症研究机构的致物清单,聚四氟乙烯属于3类致物,也就是说其对人体的致作用尚不清楚。


二、PTFE是什么材质?

PTFE是一种含有聚四氟乙烯的高分子化工材料,广泛应用于包装、电子电力、化学能源、耐腐蚀材料等领域,特氟龙高性能特种涂料读音为以聚四氟乙烯为基础树脂的氟涂料。俗称铁氟龙、铁氟龙、聚四氟乙烯、铁氟龙等。


特氟龙涂层是一种独特的高性能涂层,集耐热性、化学惰性、优异的绝缘稳定性、低摩擦性于一体,具有其他涂层无法比拟的综合优势,其应用灵活性使其可以应用于几乎所有形状和尺寸的产品。尺寸。


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