FEP粉末材料介紹

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    FEP粉末--聚全氟乙丙烯(FEP)樹脂有粒料、粉末、水分散液和瓷漆四種基本形態(tài)。FEP熔體流動速率越大,其熔融黏度越小,即分子量越小,加工性能提高,而物性變差。FEP可以采用一般熱塑性樹脂的熔融加工方法進行成型。與PTFE相比,F(xiàn)EP的熔融黏度低得多,熱熔料流動性好,制品中不存在空隙,而且分子結構的不對稱性使它的結晶度降低。但FEP加工時應特別注意其熱分解和過臨界剪切速率時表面產(chǎn)生微裂紋的問題。FEP在加工時應關注以下各點。①FEP樹脂的熔融黏度范圍在10的3次方~10的5次方Pa.s。注射用料宜選10的3次方Pa.s,擠出用料宜選10的4次方Pa.s。②FEP的成型溫度300~400℃,由于樹脂的熱穩(wěn)定性較好,因此加工溫度的幅度比較寬。③隨著擠出速度的提高,制品表面會產(chǎn)生熔融破碎現(xiàn)象,表示達到了它的臨界剪切速率,而FEP的臨界剪切速率較低。FEP的熔體強度大、伸長率高,因此可采取較大的擠出拉伸比和吹塑拉伸比。④FEP在熔融時對加工設備的金屬材料有一定的腐蝕性,因此必須選用耐腐蝕性合金鋼制作與熱熔樹脂相接觸的結構部件。FEP是熱塑性氟樹脂中應用面較廣的品種,可采用類同于聚乙烯之類熱塑性樹脂的加工方法,有擠出成型、壓縮成型、注射成型、吹塑成型、真空成型、傳遞成型和旋轉成型等,與其他熱塑性氟樹脂(PFA、PVDF、PVF、ETFE、ECTFE、PCTFE)的加工方法相似。但 由于主要用途各異,有的以薄膜為主,有的以注塑件為主,因此其他熱塑性氟樹脂不像FEP那樣涉及眾多的加工方法。

    FEP粉末--FEP的表面張力隨分子中HFP的增加而減小,如一般FEP的表面張力為1.78mN/rn,而聚六氟丙烯的表面張力降至1.62mN/m。FEP和PTFE都有較好的表面不黏性,可以做為優(yōu)良的脫模材料。對水的接觸角大而粘接能小的固體均為難粘材料,需要經(jīng)表面腐蝕處理才有一定的粘接力。如采用表面處理后PTFE和FEP 才能粘接其他材料,而且FEP的表面處理比PTFE較難。真空成型是典型的塑料二次成型法。以塑料片材作原料,將其夾在模具的框架上,加熱到樹脂玻璃化溫度(Tg)與軟化溫度(Tf)之間的溫度,片材一邊受熱,一邊受真空吸力作用而延伸,讓它緊貼于模具型面,**與型面相仿的形狀,再經(jīng)冷卻定型和修飾成為真空成型制品。由于FEP的熔體強度大,宜作深拉伸的真空成型,制品厚度可從0. 025~2.0mm,成型真空制品的模溫為100~150℃。成型前FEP 片材需用3~4W/cm2功率的紅外線加熱器加熱至200~290℃,利用真空力將片材拉入陰模內。若片材溫度低就容易破裂。片材應平整無皺紋。片材溫度應高至使其下垂,呈現(xiàn)半透明或透明狀時為佳。真空成型??捎媒饘倩騊TFE 制成。抽真空的細孔直徑為0.4~0.8mm,成型后的制品收縮率2%~3%。

    FEP粉末--在低溫至200℃下,F(xiàn)EP是優(yōu)良的電絕緣材料,即使在水中長時間浸泡后它的體積電阻率也無變化。在低頻率下的相對介電常數(shù)(£)恒定為2.1,直到100MHz以上時才稍有下降;在10GHz的微波范圍只下降3%。200℃下熱老化6月以及在52%相對濕度下放置2年以上,它的介電常數(shù)保持不變??贡砻骐娀∵_300s的高值,由于FEP分子結構的不對稱,因此它的介電損耗角正切值與溫度和頻率高低有關,這一點與PTFE不同。在不發(fā)生放電的電壓下不影響使用壽命,但若在內部存在孔隙,發(fā)生放電則被擊穿破壞。FEP的熔融溫度與HFP含量有關,商品化產(chǎn)品的熔融溫度通常在265~270℃之間,長時間使用溫度為200℃,短時間使用溫度可達250℃,熱分解速度與樹脂的品級、溫度、時間有關,分解出來的氣體有毒,在340℃以上加工時需有良好的通風換氣條件。

    FEP粉末--FEP的耐輻射劑量比PTFE大10~100倍,受射線輻射時FEP與PTFE不同的是,無氧狀態(tài)輻射時分子鏈的分解與交聯(lián)同時發(fā)生。輻射前FEP 380℃受14kPa的剪切力時熔體黏度為7kPa.s,而在250℃空氣中經(jīng)100kGy的電子線照射后就變?yōu)橥耆涣鲃拥慕宦?lián)狀態(tài)。FEP有優(yōu)異的耐候、耐紫外線、耐高低溫性,因此作為雷達和微波通信設備長期暴露于戶外也沒有問題。在美國佛羅里達的強陽光下照射20 年后,25um厚的FEP膜的拉伸強度、伸長率、透光率、介電性能等幾乎不變。FEP的光浙射率為1.338,是塑料中較低的。FEP浸于70℃的一般酸、堿液中1 年幾乎不吸收,對高溫高壓下的苯的吸收量小于1%,但易吸收含氯溶劑。FEP受熔融態(tài)的金屬等的侵蝕,與其他全氟代聚合物的耐化學性質相同。當金屬、粉末與FEP粉末相混時則發(fā)生劇烈的燃燒反應。

    FEP粉末--FEP 等熱塑性氟樹脂的主要加工方法是擠出、注射和傳遞成型,但加工測試樣件和厚度較大的板材時需要用模壓成型法。與PTFE的模壓成型不同的是,F(xiàn)EP樹脂在模壓模具內受到壓縮和加熱熔融,再冷卻成型; PTFE樹脂在模具內僅受到壓縮,成為料坯,經(jīng)脫模后再入燒結爐燒結熔融,冷卻成為模壓制品。FEP 等熱塑性氟樹脂模壓成型時,通常有1臺熱壓機和1臺冷壓機。先在熱壓機上對加滿FEP樹脂的模腔加壓、加熱,待熔融后迅速將該熱模移入冷壓機上,在壓力下冷卻制件。FEP模壓成型溫度在340~370℃。壓力在1.5~10.5MPa。所需的加熱和冷卻周期與制品的厚度等因素有關。制品的厚度越大成型周期越長,因為加熱熔融物料和去除氣泡所需時間越長。可以制取100kg以上的圓柱形 FEP模壓件,用作車削薄膜的型坯。FEP熱壓模內可襯以涂有脫模劑的鋁箔或襯以聚酰亞安薄膜以便脫模。

    FEP粉末--FEP是可熱熔流動的氟樹脂,具有與PTFE相似的物理、化學、電氣和熱性能,屬熱塑性樹脂,制品的透明性較PTFE高,主要用途集中在電氣和化學領域。隨著電子電氣設備的小型化和高性能化,對電線提出了需耐高溫、阻燃及介電常數(shù)低等要求。FEP電線的主要用途在計算機等電子設備的配線和耐600V 電氣設備的絕緣電線、控制電纜和通信設備電纜等。發(fā)泡率60%~70%的FEP泡沫作電線絕緣層,則其介電常數(shù)**2.1,為1.3左右。電絕緣用的FEP薄膜可用于印刷線路、扁平電纜、計算機、變壓器線圈、馬達的耐熱磁導線絕緣等,膜的厚度為12~500um。FEP膜經(jīng)電暈放電或電子線輻射處理,能成為捕集電荷的帶電駐極體。把這種駐極體膜的一面蒸鍍上金屬,用作擴音器的振動膜,在磁帶錄音、收錄機和助聽器等家用電器上使用,質輕、小型、頻譜寬、振動特性良、雜音少,長期使用駐極體電荷**減而動作穩(wěn)定。

    FEP粉末--FEP有良好的耐溫。耐溶劑化學穩(wěn)定性,可以用作化學裝置的襯里防腐材料。FEP 襯里的設備有5類。現(xiàn)在分類如下:①管道及管件  在兩端有法蘭連接的鋼管內插入 FEP管,管端翻邊與鋼法蘭貼合而成。FEP管的長度因熱膨脹系數(shù)大通常取2-3m,但不能**過5m,直徑從10~300mm,管壁厚1.5~2.Omm。這樣的管壁厚度可以防止藥液透過FEP對金屬管腐蝕。金屬管上應設有直徑1.5mm左右的小孔排氣,氣孔的間距900mm左右。FEP的管配件如彎頭、十字頭采用傳遞成型法加工。②塔、槽及其附件  大型的塔、槽設備襯里采用FEP 片與玻璃布的復合片材,玻璃布的一面用膠黏劑與金屬材料粘接,片間用熔接法相連、對小型塔、槽則用FEP 片的松襯法或涂層法處理。塔、槽類設備的附件如FEP 吹人管、液位計、溫度計,保護套管等用傳遞成型法加工。③軟管  FEP耐蝕液壓軟管直徑6~75mm,耐壓達40MPa。④閥門  FEP可制成球閥、隔膜閥、蝶閥、旋塞閥等的本體及閥門的襯里,多用傳遞成型法加工。⑤泵  鹽酸、硫酸、鉻酸等腐蝕性液體的輸送泵,如離心泵、活塞泵和隔膜泵等與液體接觸部分的襯里層用FEP 制成。FEP 襯里設備可在高溫腐蝕性環(huán)境下,如用于硫酸、表面活性劑,磺化過程和六氟化鈾精制過程,采用氫氟酸和三氯化鋁的烷化反應過程等各種合成反應的設備,耐熱又耐氧化性要求高的狀態(tài)如硝酸、過程和鉻酸等的電鍍槽襯里;有不黏性要求的場所如生產(chǎn)石膏、膠乳等黏性物質、熔融**物、廢塑料處理設備;防污染的藥品、高純試劑、純水等生產(chǎn)設備和它們的包裝材料,因FEP在加工過程中不添加任何助劑就能確保被接觸的物料不受到污染。用FEP直管作為熱交換器的列管,具有耐蝕、耐溫、不黏、傳熱快和設備輕等優(yōu)點。FEP直管的熱導率雖比金屬小,但管子細麗薄壁,使單位容積的傳熱面積擴大而具有較高的傳熱能力,又因FEP不易黏附流動的介質較有利于熱交換效率的穩(wěn)定,因此FEP熱交換器與金屬的熱交換器相比有小型輕量之優(yōu),F(xiàn)EP隨熱絕緣系數(shù)從0增至0.001時,總傳熱系數(shù)下降14.6%,而不銹鋼在同樣條件下總的傳熱系數(shù)下降 43.6%,碳鋼下降 45.2%。FEP熱交換器用在酸洗、電鍍液之類金屬難以勝任之處,如硫酸、硝酸、鹽酸、鉻酸等液體,蒸汽的加熱和冷卻過程。FEP擠出管在一定的溫度下通壓縮空氣吹脹,然后冷卻使它內部保持應變狀態(tài),待套住被保護物后再加熱回復至原來的尺寸即起緊緊包覆的作用,達到防腐防黏和絕緣的目的。FEP熱收縮管套上金屬輥和橡膠輥,經(jīng)加熱收縮就緊箍于輥外,但輥筒在快速旋轉時FEP熱收縮管的內表面會受侵蝕,為此需在金屬輥外涂布環(huán)氧樹脂膠黏劑,而在橡膠輥外涂布聚氨酯膠黏劑,讓FEP 套管與輥筒貼得較緊密。FEP熱收縮管在染整、制絲、印刷、食品加工廠,與染料、淀粉和膠乳等黏性物質接觸的輥筒外應用時具有良好的防粘功效,可明顯縮短清理時間。小口徑FEP熱收縮管也可用作電線末端的絕緣包覆、溫度計等的保護套管。FEP熱收縮管的尺寸從直徑1.5~250mm,小口徑管的壁厚0.2~0.3mm,大口徑管壁厚為0.5mm。

    FEP粉末--傳遞成型又稱傳遞模塑,也稱注壓成型,是兼有模壓成型和注射成型特點的一種成型方法,主要用于熱固性樹脂的成型,但對熔體黏度高、流動性差、臨界剪切速率又低的FEP 等氟樹脂,雖屬熱塑性樹脂,但其流動特性適合于傳遞成型,對形狀比較復雜、尺寸精度要求高的FEP閥門襯里、T 形管接頭襯里及泵類殼體等產(chǎn)品的加工,則非采用傳遞成型不行。FEP 等氟樹脂傳遞成型時,先將在壓模上方加料室內的樹脂加熱熔融,在柱塞的推壓下讓熔化的樹脂通過加料室底部的澆口和模具的流道進入已加熱的閉合模腔內。經(jīng)過一定時間的冷卻硬化即可脫模得到傳遞成型制品。

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