Klasifikasi dan pelbagai fluororesin

December 02, 2024

Belajar dalam satu artikel: Klasifikasi dan pelbagai jenis fluororesin

Resin fluorokarbon adalah sebatian polimer sintetik yang mengandungi atom fluorin dalam rantaian karbon rantai utama atau sampingan, dan boleh diproses ke dalam produk plastik, plastik bertetulang, salutan, dan produk lain. Fluoroplastics boleh dibahagikan kepada dua kategori berdasarkan ciri-ciri pemprosesan mereka: fluoroplastik yang diproses tanpa cair dan mencairkan fluoroplastik yang diproses. Yang pertama diwakili oleh polytetrafluoroethylene (PTFE), manakala yang terakhir merangkumi pelbagai jenis seperti FEP, ETFE dan PVDF.

I. Resin fluorin pemprosesan tanpa cair

Polytetrafluoroethylene (PTFE), yang biasanya dikenali sebagai Teflon, mempunyai sifat fizikokimia yang unik kerana fakta bahawa semua atom hidrogen dalam struktur molekulnya telah digantikan oleh atom fluorin. Kristalitas yang tinggi dan kelikatan tinggi yang dikekalkan di titik lebur menggabungkan untuk mewujudkan sifat fizikal, mekanikal, dan pemprosesan yang luar biasa PTFE, termasuk: tenaga permukaan ultra-rendah, inertness kimia yang sangat baik, kestabilan terma yang luar biasa, kekuatan mekanikal yang baik, sifat dielektrik yang sangat baik, dan kuat rintangan radiasi.

Polytetrafluoroethylene (PTFE) adalah homopolimer TFE oleh pempolimeran radikal bebas, mengikut kaedah pembuatan yang berbeza, sifat produk yang berbeza dan kaedah pemprosesan yang berbeza, boleh dibahagikan kepada varieti berikut.

(1) Kaedah Penggantungan PTFE Resin (G)

Kaedah penggantungan resin PTFE, juga dikenali sebagai resin granular PTFE (serbuk granular), adalah monomer TFE dalam fasa berair penggantungan penggantungan resin berbutir yang diperolehi oleh pemprosesan pasca (mashing, penggiling, penghancuran udara, granulasi, pra-sintering, dan lain-lain .) Dibuat dari saiz zarah yang berbeza dan morfologi permukaan beberapa gred.

Kaedah penggantungan PTFE kerana kelikatan cair yang sangat tinggi (107 ~ 108kpa - s), walaupun suhu lebur tidak mengalir, hanya kira -kira 25% daripada pengembangan kelantangan dan gabungan bersama ke dalam satu, dalam kesan ricih dari cair adalah mudah Untuk memecahkan, jadi kaedah penggantungan proses pencetakan resin PTFE dimodelkan pada kaedah pengacuan metalurgi serbuk, juga dikenali sebagai pengacuan mampatan.

Mengikut saiz saiz zarah, morfologi permukaan zarah dan kaedah pemprosesan boleh dibahagikan kepada beberapa gred yang berbeza: resin saiz zarah sederhana, resin saiz zarah halus, ketidakstabilan resin yang baik (resin pelletizing, resin pra-sintered) dan Resin filem kapasitor (dibuat oleh pempolimeran suhu rendah) dan sebagainya.

(2) Resin Polytetrafluoroethylene PTFE (F/P)

Resin PTFE yang disebarkan, yang sering dirujuk sebagai serbuk PTFE, adalah resin serbuk halus yang diperolehi oleh pembekuan, mencuci dan pengeringan emulsi PTFE yang diperolehi oleh pempolimeran emulsi monomer TFE dalam fasa akueus dengan kehadiran surfaktan (emulsifier).

Resin PTFE yang tersebar, diameter zarah-zarah yang terbentuk semasa proses pempolimeran (iaitu, zarah utama) hanya 0.20-0.30um, dan selepas penggabungan, ia menjadi zarah sekunder beberapa ratus mikron, dengan saiz zarah purata 500mm, Ketumpatan purata kira -kira 450g/L, dan resin dalam bentuk serbuk halus putih. PTFE yang disebarkan mempunyai berat molekul yang tinggi dan kristal yang tinggi (sehingga 96%~ 98%).

Prestasi pemprosesan serbuk halus PTFE dan penggantungan resin PTFE berbanding dengan perbezaan terbesar ialah ia mempunyai sifat pembentukan serat dalam daya ricih di bawah tindakan zarah serbuk halus PTFE boleh membentuk kekuatan tertentu antara struktur skrin.

Mengikut perbezaan kaedah pemprosesan yang berkenaan dengan produk ini dibahagikan kepada: resin nisbah mampatan rendah, resin nisbah mampatan tinggi, penyebaran berat molekul ultra tinggi PTFE (sesuai untuk gentian pemprosesan), nisbah mampatan merujuk kepada penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampal apabila penyemperitan tampalan apabila Kawasan rongga rongga bahan (atau diameter) dengan mulut kawasan keratan rentas mati (atau diameter) nisbah.

(3) PTEE PSIVERSION PUSAT (AD) PTFE

Emulsi pekat PTFE, yang juga dikenali sebagai penyebaran PTFE, adalah tetrafluoroethylene di hadapan air sebagai pempolimeran penyebaran sederhana dan perfluorokarbon untuk mendapatkan emulsi, dan kemudian pekat dan menambah penstabil (surfactants) untuk mendapatkan kandungan pepejal kira -kira 58% ~ 60% produk seperti emulsi putih. Saiz zarah PTFE dalam emulsi mengikut formula pempolimeran dan proses pempolimeran secara amnya 0.15 ~ 0.25 petang (juga dikatakan dalam 0.20 ~ 0.30mm), emulsi pekat PTFE dengan produk resin PTFE yang lain berbanding dengan ciri -ciri produk adalah cecair; Aplikasi dan produk pepejal resin PTFE adalah berbeza, kaedah pemprosesannya terutamanya termasuk routing dip, spinning semburan dan pemutus filem.

Emulsi pekat PTFE, mengikut penggunaan titik (melalui keadaan proses pempolimeran yang berbeza untuk mengawal saiz zarah utama, berat molekul purata yang berbeza, menambah jumlah pengemulsi yang berlainan dan menyesuaikan kelikatan emulsi pekat adalah berbeza) boleh dibahagikan kepada gred salutan , gred berputar, gred impregnasi.

(4) diubahsuai PTFE

① diisi PTFE dengan bahan pengisi.

PTFE diubahsuai yang diisi dengan menambahkan bahan pengisi dapat meningkatkan kekerasan, meningkatkan rintangan, dan lain -lain, atau membuat bahan mempunyai kekonduksian tertentu. Cara untuk menambah pengisi boleh kering atau basah. Pengisi yang diubahsuai yang biasa digunakan ialah: serat kaca, grafit, molibdenum disulfida, karbon konduktif hitam, serat karbon, serbuk tembaga, serbuk nikel dan sebagainya. Di samping itu, ia juga biasa untuk menggunakan polimer heterosiklik aromatik tahan suhu tinggi sebagai pengisi, pengubahsuaian pengisi pengisi, polimer tahan suhu yang biasa digunakan termasuk: polyarylate, polyamide imide, polyether eter ketone, polyphenylene sulfide dan sebagainya.

② PTFE diubah dengan sedikit monomer kopolimerisasi sebagai pengubah

PTFE diubahsuai dengan sedikit monomer kopolimer sebagai pengubah suai (pengubahsuaian PPVE, pengubahsuaian PMVE, HFP, pengubahsuaian CTFE), jumlah pengubah yang ditambah pada umumnya kira -kira 1% atau kurang. Melalui proses pempolimeran pengubahsuaian pengubahsuaian masa dan proses pempolimeran boleh dihasilkan teras zarah polimer yang diubah suai, shell diubah suai atau kedua -duanya diubahsuai untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza.

Ii. Resin fluorin yang boleh diproses

(1) Polyperfluoroethylene propylene (FEP)

Polyperfluoroethylene propylene (FEP) adalah kopolimer TFE dan HFP, biasanya nisbah jisim TFE adalah 80%~ 84%, nisbah massa HFP adalah 16%~ 20%, dan tarikan HFP menjadikan struktur rantai lurus dari PTFE mengandungi banyak -cf; Kumpulan rantai bercabang, yang sangat mengurangkan tahap kristal PTFE, untuk merealisasikan pemprosesan cair dan pada masa yang sama, mengekalkan ciri -ciri asas PTFE.

FEP mencairkan siri resin fluorin yang boleh diproses dalam jenis yang dikenal pasti paling awal, julat suhu operasi -190 ~ 205 ℃. Prestasi pemprosesan FEP adalah baik, terdapat rintangan yang sangat baik terhadap prestasi suhu tinggi dan rendah dan kestabilan kimia yang sangat baik. Prestasi FEP yang paling cemerlang adalah penebat elektrik (pemalar dielektrik dan PTFE, sebagai 2.1). Ciri-ciri penebat elektrik yang unggul dan prestasi pemprosesan yang mudah, penyebaran api rendah dan ciri-ciri penjanaan asap yang rendah, supaya FEP digunakan terutamanya sebagai wayar, kabel dalam bahan penebat, kabel penuh tekanan di pasaran domestik menyumbang sebahagian besarnya.

(2) Polytetrafluoroethylene fusible (PFA)

Polytetrafluoroethylene yang fusible, monomer TFE dengan kira -kira 3% hingga 5% daripada perfluoroalkoxy vinil eter (PPVE), oleh kopolimerisasi radikal bebas resin, adalah kelas fluoropolimer yang paling penting dalam varieti baru, yang disebut sebagai PFA. Dengan PTFE berbanding dengan kehadiran rantai sampingan perfluoroalkoxy, yang sangat mengurangkan kristal produk, supaya PFA dapat diproses dalam cair yang sama seperti FEP, titik lebur 300 hingga 315 ℃. Titik lebur ialah 300 ~ 315 ℃. Kelembutan ikatan eter pada rantaian sampingan dan rotatabiliti spatial menjadikan kestabilan haba produk PFA lebih tinggi daripada FEP, dan suhu penggunaan jangka panjang adalah sama dengan PTFE, iaitu 260 ° C, dan kekuatan mekanikal dan lipatan Rintangan lebih baik daripada PTFE. PFA mengekalkan inersia kimia yang baik, rintangan haba, ketidakcukupan, anti-adhesi, sifat dielektrik, dan lain-lain PTFE.

(3) Polyvinylidene fluoride (PVDF)

PVDF adalah homopolimer monomer 1,1-difluoroethylene (VDF), yang merupakan polimer yang sebahagiannya fluorinasi VDF yang dimulakan oleh pemula radikal bebas dengan fluorin 59.4% dan 3% hidrogen (pecahan mass tahap kristal 45%~ 70%. Tahap kristal yang sebahagian besarnya mempengaruhi ketegaran, kekuatan mekanikal dan rintangan impak PVDF. Suhu penggunaan jangka panjang dan rintangan kimia PVDF sedikit lebih buruk daripada FEP, dan julat suhu penggunaan yang disyorkan ialah -60 ~ 150 ℃.

PVDF adalah resin fluorin kedua yang paling penting selepas PTFE dari segi kapasiti dan penggunaan. Oleh kerana rintangan suhu tinggi yang baik, rintangan cuaca, rintangan kimia, dan sifat dielektrik, PVDF digunakan secara meluas dalam salutan, pengacuan suntikan, rawatan air, litium, dan latar belakang fotovoltaik, dan sebagainya. PVDF memberikan banyak sifat yang unik dan sangat baik, seperti piezoelektrik, dielektrik, thermoelectricity, dan lain -lain, jadi PVDF digunakan dalam bidang bahan piezoelektrik, bahan dielektrik, bahan penapisan, dan sebagainya. Oleh itu, PVDF mempunyai pelbagai aplikasi dalam bahan piezoelektrik, bahan dielektrik, bahan penapisan, dan aplikasi lain.

(4) Resin kopolimer etilena tetrafluoroethylene (ETFE)

ETFE secara bergantian dihubungkan dengan resin kopolimer etilena dan TFE sebahagiannya, nisbah molar kedua -duanya adalah hampir 1: 1. Rantai karbon ETFE "Zigzag" orientasi zigzag untuk membentuk kisi kristal ortogonal, supaya ETFE daripada polimer fluorin mempunyai kelebihan yang berbeza: rayap rendah, kekuatan tegangan tinggi dan modulus yang tinggi. Kisi ini dikekalkan oleh daya yang menarik antara rantai karbon sehingga peralihan α berlaku pada 110 ° C. ETFE mempamerkan kekukuhan yang luar biasa dan rintangan haus ke atas julat suhu yang luas. Dalam kekuatan tegangan yang tinggi, kekuatan impak yang tinggi, rintangan lentur dan rayap mempunyai kombinasi yang baik dari plastik kejuruteraan polimer hidrokarbon yang lebih baik dengan sifat -sifat mekanik yang sangat baik dengan rintangan haba yang luar biasa dan inersia kimia bersatu.

Walaupun suhu perkhidmatan jangka panjang ETFE tidak melebihi 150 ℃, lebih rendah daripada kebanyakan resin fluorin, tetapi kekerasan dan rintangan lelasannya lebih baik daripada PTFE, jika ia berkaitan dengan peroksida atau sinar, maka ia dapat memperbaiki Kekuatan mekanikal, serta tahap rintangan suhu, dan ia dapat menahan suhu tinggi 240 ℃ dalam masa yang singkat.

(5) Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE)

Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) adalah homopolimer chlorotrifluoroethylene (CTFE), yang boleh dihasilkan oleh polimerisasi yang dimulakan secara radikal, penggantungan, penggantungan dan emulsi, dan juga oleh polimerisasi yang dimulakan secara radikal, dan juga yang dimulakan oleh UV atau adalah kaedah penggantungan dan pempolimeran emulsi, dan medium pempolimeran boleh menjadi air atau media bukan berair yang lain. Literatur melaporkan bahawa titik lebur PCTFE adalah 210 ~ 215 ° C. PCTFE Resin adalah serbuk putih, kristal 85%~ 90%, kestabilan kimia dan kestabilan suhu tinggi, kedua hanya untuk PTFE dan FEP, tahan terhadap asid kuat, kuat alkali, minyak dan pelarut organik yang paling banyak. Suhu herotan haba (0.45MPa) daripada 129 ℃, suhu penguraian haba> 315 ℃, boleh sesuai untuk julat suhu kerja -200 ~ 200 ℃, rintangan, kestabilan dimensi yang baik, ketelusan yang tinggi, ketahanan yang baik terhadap aliran sejuk. Di samping itu, ia tahan terhadap penyinaran, penuaan cuaca, dan tidak mudah terbakar.

Polytrifluoroethylene yang tersedia secara komersil terutamanya termasuk dua jenis homopolimer polytrifluoroethylene (PCTFE) dan kopolimer etilena-trifluoroethylene (ECTFE) Aplikasi khusus, seperti halangan wap air yang luar biasa, rintangan retak suhu rendah, rintangan lelasan, dan rintangan cuaca. Ia digunakan secara meluas dalam bidang berteknologi tinggi seperti industri pertahanan, aeroangkasa, maklumat elektronik, fotovoltaik, industri kimia dan rawatan perubatan.