• 2022/10/12 15:34:42
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乙烯四氟乙烯 (ETFE) 是一種氟基塑料，設(shè)計(jì)用于在很寬的溫度范圍內(nèi)具有高耐腐蝕性和強(qiáng)度。由于其特殊的化學(xué)和物理特性，ETFE被廣泛應(yīng)用于化工、電氣/電子、建筑、醫(yī)療和汽車行業(yè)。

通過了解有關(guān) ETFE 的一些基本信息、關(guān)鍵特性和性能、其流行的應(yīng)用和加工這種聚合物材料的條件，成為專家！

讓我們首先從了解含氟聚合物開始......

一、概述

01.什么是乙烯四氟乙烯 (ETFE)？

氟聚合物是一類在化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氟原子的聚合物材料。含氟聚合物有兩種類型：

• 全氟聚合物——在這種聚合物類型中，類似碳?xì)渚酆衔锝Y(jié)構(gòu)中的所有氫原子都被氟原子取代
• 部分氟化聚合物——而在此類聚合物中，聚合物結(jié)構(gòu)中同時(shí)存在氫原子和氟原子

在 PTFE、PCTFE、FEP、PVDF、ECTFE 等幾種含氟聚合物成功開發(fā)和商業(yè)化之后…… 1973 年，杜邦公司將乙烯四氟乙烯 (ETFE) 商業(yè)化。ETFE 是乙烯和四氟乙烯 (TFE) 的部分氟化共聚物。

TFE和乙烯在聚合過程中有很強(qiáng)的交替趨勢，因此，ETFE樹脂主要由兩種單體的交替序列組成，結(jié)構(gòu)如下：

 

乙烯四氟乙烯的分子結(jié)構(gòu)

化學(xué)式：(C4H4F4)n

ETFE 的結(jié)晶度在 40% 到 60% 之間，根據(jù)共聚單體的比例和加工方法的不同，它的熔融溫度為 225-300°C。此外，改變兩種單體的比例，以獲得針對特定最終應(yīng)用具有優(yōu)化性能的幾個(gè)等級的 ETFE。

ETFE共聚物基本上是交替共聚物，在分子式中與聚偏氟乙烯（PVDF）同分異構(gòu)，具有頭對頭、尾對尾結(jié)構(gòu)。

ETFE 具有優(yōu)異的電氣和化學(xué)性能。ETFE 特別適合需要以下應(yīng)用的應(yīng)用：

• 高機(jī)械強(qiáng)度
• 高耐化學(xué)性
• 優(yōu)越的熱和電性能

ETFE的力學(xué)性能優(yōu)于PTFE和FEP（全氟烷氧基樹脂）。還需要注意的是，改性 ETFE 共聚物優(yōu)于 PVDF，但 PVDF 具有顯著的壓電和熱電性能。

02.ETFE的典型特征和性質(zhì)

ETFE 具有所有含氟聚合物中最好的耐磨性、沖擊韌性和抗輻射性。ETFE 可熔融加工。ETFE 的機(jī)械性能類似于全氟化聚合物。

ETFE [聚（乙烯-共-四氟乙烯）；CAS：25038-71-5] 具有：

• 出色的耐極端溫度性
• 優(yōu)異的耐化學(xué)性
• 良好的機(jī)械強(qiáng)度，具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和伸長率。與大多數(shù)含氟聚合物相比，它具有優(yōu)越的物理性能
• ETFE 具有低煙和低火焰特性，被 UL 評為 94V-0
• 它無味且無毒。
• 表現(xiàn)出出色的耐候性和耐老化性，抗紫外線透射
• 優(yōu)異的介電性能。
• 其抗輻射性高，優(yōu)點(diǎn)是可以通過高能輻射交聯(lián)。輻射交聯(lián)的 ETFE 電線絕緣層可在 200°C 下連續(xù)使用。

ETFE 的柔韌性不如 PTFE，但具有出色的沖擊強(qiáng)度、耐磨性和抗切割性。在化學(xué)結(jié)構(gòu)中添加第三種成分會產(chǎn)生改性的 ETFE。例如，經(jīng)玻璃纖維增強(qiáng)改性的 ETFE 比 PTFE、PFA 或 FEP 更堅(jiān)韌、更硬，抗拉強(qiáng)度更高。ETFE 的工作溫度范圍為 -200°C 至 150°C。

讓我們來看看不同氟聚合物之間的性能比較：

 

雖然，ETFE 有一些局限性：

• 成本高
• 最高使用溫度低于其他含氟聚合物 (150°C)
• 受到氧化酸、胺和磺酸的侵蝕
• 高密度
• 有毒煙霧排放
• 可用等級數(shù)量有限

03.ETFE是如何制成的？

ETFE 是一種具有極高分子量的部分氟化直鏈聚合物。它是使用有機(jī)過氧化物引發(fā)劑，在溶劑或混合（溶劑/水混合物）介質(zhì)中通過自由基聚合機(jī)理生產(chǎn)的。TFE 和乙烯的共聚通過加成機(jī)理進(jìn)行。它通常包括一個(gè)額外的三元單體，以增加商業(yè)應(yīng)用所需的靈活性。

 

用于 ETFE 生產(chǎn)的自由基聚合

由于存在爆炸性分解反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，乙烯與TFE的共聚必須在低壓的特殊容器中進(jìn)行。

懸浮聚合通常在惰性氯氟烴溶劑中進(jìn)行，使用氟化過氧化物作為引發(fā)劑，甲醇作為鏈轉(zhuǎn)移劑。

04.ETFE 加工方法

ETFE 可以通過所有標(biāo)準(zhǔn)的熱塑性加工方法輕松加工，例如注塑成型、壓縮成型、吹塑成型、旋轉(zhuǎn)成型、擠出和線材涂層。

含氟聚合物的加工設(shè)備必須由耐腐蝕合金制成，因?yàn)楫?dāng)它們被加熱到熔點(diǎn)以上時(shí)可能會產(chǎn)生腐蝕性化合物。

• 加工溫度：290～340℃
• 建議烘干，但不是必需的
• 注塑成型：建議模具溫度為 65～150°C
• 擠出：相對于直徑而言，擠出機(jī)機(jī)筒應(yīng)較長，以提供將樹脂加熱至約 345°C 的停留時(shí)間

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