聚全氟乙丙烯(FEP)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能介紹

時(shí)間：2022-11-22作者：常州市信名達(dá)線纜附件制造有限公司瀏覽：216

英文名：FEP (Fluorinated ethylene propylene)

FEP 是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的，六氟丙烯的含量約15％左右，是聚四氟乙烯的改性材料。全稱：氟化乙烯丙烯共聚物（全氟乙烯丙烯共聚物），簡(jiǎn)稱聚全氟乙丙烯，又縮寫成 F46。

FEP 結(jié)晶熔化點(diǎn)為 580°F，密度為 2.15g／CC（克／立方厘米），它是一種軟性塑料，其拉伸強(qiáng)度、耐磨性、抗蠕變性**許多工程塑料。它是化學(xué)惰性的，在很寬的溫度和頻率范圍內(nèi)具有較低的介電常數(shù)，約2.1。該材料不引燃，可阻止火焰的擴(kuò)散。它具有優(yōu)良的耐候性，摩擦系數(shù)較低，從低溫到 392°F 均可使用。該材料可制成用于擠塑和模塑的粒狀產(chǎn)品，用作流化床和靜電涂飾的粉末，也可制成水分散液。半成品有膜、板。棒和單纖維。

美國(guó)市場(chǎng)經(jīng)銷的 FEP 有 DUIPont 公司的 Teflon 牌、Daikin 公司的 Neoflo 牌、Hoechst Celanese 公司的 IHoustaflow 牌。其主要的用途是用于制作管和化學(xué)設(shè)備的內(nèi)村、滾筒的面層及各種電線和電纜，如飛機(jī)掛鉤線、增壓電纜、報(bào)警電纜、扁形電纜和油井測(cè)井電纜。FEP 膜已見用作太陽(yáng)能收集器的薄涂層。

F46 樹脂既具有與聚四氟乙烯相似的特性，又具有熱塑性塑料的良好加工性能。因而它彌補(bǔ)了聚四氟乙烯加工困難的不足，使其成為代替聚四氟乙烯的材料，在電線電纜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于高溫高頻下使用的電子設(shè)備傳輸電線、電子計(jì)算機(jī)內(nèi)部的連接線、航空宇宙用電線及其特種用途安裝線、油泵電纜和潛油電機(jī)繞組線的絕緣層。

根據(jù)加工需要，F46可分為粒料、分散液和漆料三種。其中，粒料按其熔融指數(shù)的不同， 可供模壓、擠出和成型用；分散液供浸漬燒結(jié)用；漆料供噴涂等用。

1. 聚全氟乙丙烯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 

F46樹脂和聚四氟乙烯一樣，也是完全氟化的結(jié)構(gòu)，不同的是 F46 主鏈的部分氟原子被三氟甲基（-CF3）所取代，如下圖所示：

 

PTFE 結(jié)構(gòu)

 

FEP 結(jié)構(gòu)

由此可見，F46樹脂和聚四氟乙烯雖都由碳氟元素組成，碳鏈周圍完全被氟原子包圍著， 但F46其大分子的主鏈上有分支和側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)上的差別對(duì)于材料在長(zhǎng)期應(yīng)力下的溫度范圍上限來(lái)看，無(wú)很大影響，F(xiàn)46的上限溫度為 200℃，而聚四氟乙烯的較高使用溫度是 260℃。但是，這種結(jié)構(gòu)上的差別，卻使Ｆ46 樹脂具有相當(dāng)確定的熔點(diǎn)，并可用一般的熱塑性加工方法成型加工，使加工工藝大為簡(jiǎn)化。這是聚四氟乙烯所不具備的。這便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。

2.  聚全氟乙丙烯的性能 

Ｆ46 中六氟丙烯的含量對(duì)共聚體的性能是有一定的影響。目前生產(chǎn)的F46樹脂的六氟丙烯的含量，通常在 14％~15％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）左右。

2.1. 物理性能 

F46樹脂的分子量測(cè)定，目前尚無(wú)可行的方法。但它在 380℃時(shí)的熔融粘度要比聚四氟乙烯低，為 103~104Pa.s。可見F46的分子量比聚四氟乙烯低得多。

F46的熔點(diǎn)隨共聚體的組分不同而有一定的差異，共聚體中六氟丙烯的含量的增加時(shí)，熔點(diǎn)變低。按差熱分析法所測(cè)得的結(jié)果，國(guó)產(chǎn)F46樹脂的熔點(diǎn)大多在 250~270℃之間，比聚四氟乙烯低。

F46樹脂是一種結(jié)晶性高聚物，結(jié)晶度比聚四氟乙烯低一些，當(dāng)F46熔體緩慢冷卻到晶體熔點(diǎn)以下溫度時(shí)，大分子重行結(jié)晶，結(jié)晶度在 50％~60％之間；當(dāng)熔體以淬火方式迅速冷卻時(shí)， 結(jié)晶度較小，在 40％~50％之間。F46的晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)，均為球晶結(jié)構(gòu)，并隨樹脂和加工成型溫度及熱處理方式的不同而有一定的差異。

2.2. 電絕緣性能 

F46的電絕緣性能和聚四氟乙烯十分相近。它的介電系數(shù)從深冷到較高工作溫度，從 50Hz 到 1010Hz **高頻的廣闊范圍內(nèi)幾乎不變，并且很低，僅 2.1 左右。介質(zhì)損耗角正切隨頻率的變化則有些變化，但隨溫度變化不大。

F46樹脂的體積電阻率很高，一般大于1015Ω.m，且隨溫度變化甚微，也不受水和潮氣的影響。耐電弧大于165s。

F46的擊穿場(chǎng)隨厚度的減少而提高，當(dāng)厚度大于1mm 時(shí)，擊穿場(chǎng)強(qiáng)在 30KV/mm 以上， 但不隨溫度的變化而變化。

2.3. 熱性能 

F46樹脂的耐熱性能 僅次于聚四氟乙烯，能在-85~+200℃的溫度范圍內(nèi)連續(xù)使用。即使在-200℃和+260℃的極限情況下，其性能也不惡化，可以短時(shí)間使用。

F46樹脂的熱分解溫度**熔點(diǎn)溫度，在 400℃以上才發(fā)生顯著的熱分解，分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F46大分子通常帶有的等端基在熔點(diǎn)以上溫度時(shí)也會(huì)分解，因此300℃以上進(jìn)行加工時(shí)也必須注意適當(dāng)?shù)耐L(fēng)。F46 在熔點(diǎn)溫度以下是相當(dāng)穩(wěn)定的，但在 200℃ 高溫下機(jī)械強(qiáng)度損失較大?？捎萌廴谥笖?shù)的增加來(lái)分析熔體粘度的減少及共聚物發(fā)生熱分解的情況。

F46在-250℃時(shí)仍不完全硬脆，還保持有很小的伸長(zhǎng)率和一定的曲撓性，比聚四氟乙烯甚至較好些，是其他所有各類塑料所不及的。

2.4. 耐化學(xué)穩(wěn)定性 

F46的耐化學(xué)穩(wěn)定性與聚四氟化乙烯相似，具有優(yōu)異的耐化學(xué)穩(wěn)定性。除與高溫下的氟元素、熔融的堿金屬和等發(fā)生反應(yīng)外，與其他化學(xué)藥品接觸時(shí)均不被腐蝕。

2.5. 力學(xué)性能 

Ｆ46 與聚四氟乙烯相比，硬度及抗拉強(qiáng)度略有提高，摩擦系數(shù)也比聚四氟乙烯略大。常溫下，Ｆ46 具有較好的耐蠕變性能；但當(dāng)溫度** 100℃時(shí)，耐蠕變性能反而不及聚四氟乙烯。

2.6. 其他性能 

F46樹脂在大氣中抗氧化性能非常好，耐大氣穩(wěn)定性高。F46的耐輻照性要比聚四氟乙烯好，略遜于聚乙烯。在空氣中和室溫下，F(xiàn)46開始出現(xiàn)性能變化的較小吸收劑量為 105-106rad（即 103-104Gy），故可作耐輻照材料使用。


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