Klasifikasi dan varietas fluororesin

December 02, 2024

Pelajari dalam satu artikel: Klasifikasi dan varietas utama fluororesin

Resin fluorokarbon adalah senyawa polimer sintetis yang mengandung atom fluor dalam rantai karbon rantai utama atau samping, dan dapat diproses menjadi produk plastik, plastik yang diperkuat, pelapis, dan produk lainnya. Fluoroplastik dapat dibagi menjadi dua kategori berdasarkan karakteristik pemrosesannya: fluoroplastik olahan non-meleleh dan fluoroplastik yang diproses. Yang pertama diwakili oleh Polytetrafluoroethylene (PTFE), sedangkan yang terakhir mencakup berbagai jenis seperti FEP, ETFE dan PVDF.

I. Resin fluor yang tidak meleleh

Polytetrafluoroethylene (PTFE), umumnya dikenal sebagai Teflon, memiliki sifat fisikokimia yang unik karena fakta bahwa semua atom hidrogen dalam struktur molekulnya telah digantikan oleh atom fluor. Kristalinitasnya yang tinggi dan viskositas tinggi yang dipertahankan pada titik lebur bergabung untuk menciptakan sifat fisik, mekanik, dan pemrosesan yang luar biasa PTFE, termasuk: energi permukaan ultra-rendah, inertness kimia yang sangat baik, stabilitas termal yang luar biasa, kekuatan mekanik yang baik, sifat dielektrik yang sangat baik, dan kuat resistensi radiasi.

Polytetrafluoroethylene (PTFE) adalah homopolimer TFE dengan polimerisasi radikal bebas, menurut metode manufaktur yang berbeda, sifat produk yang berbeda dan metode pemrosesan yang berbeda, dapat dibagi menjadi varietas berikut.

(1) Metode suspensi resin PTFE (g)

Metode suspensi resin PTFE, juga dikenal sebagai resin granular PTFE (bubuk granular), adalah monomer TFE dalam fase air dari polimerisasi suspensi resin granular yang diperoleh dengan pasca-pemrosesan (menumbuk, menggiling, penghancuran udara, granulasi, pra-penurunan, dll. .) Terbuat dari ukuran partikel yang berbeda dan morfologi permukaan dari sejumlah nilai.

Metode Suspensi PTFE Karena viskositas lelehnya yang sangat tinggi (107 ~ 108kpa - s), bahkan jika suhu leleh tidak mengalir, hanya sekitar 25% dari ekspansi volume dan fusi timbal balik menjadi satu, dalam efek geser dari leleh mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah adalah lebur itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan sekalipun sekali tidak mudah dimatikan adalah leleh adalah pelelehnya adalah lebur itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan adalah peleburan itu mudah dimatikan sekalipun sekali ia mudah Untuk pecah, sehingga metode suspensi proses pencetakan resin PTFE dimodelkan pada metode cetakan metalurgi bubuk, juga dikenal sebagai cetakan kompresi.

Menurut ukuran ukuran partikel, morfologi permukaan partikel dan metode pemrosesan dapat dibagi menjadi sejumlah tingkat yang berbeda: resin ukuran partikel sedang, resin ukuran partikel halus, fluiditas resin yang baik (resin peletisasi, resin pre-sintered) dan Resin film kapasitor (dibuat oleh polimerisasi suhu rendah) dan sebagainya.

(2) PTFE Polytetrafluoroethylene Resin Ptfe (F/P) yang tersebar

Resin PTFE yang terdispersi, sering disebut sebagai bubuk PTFE, adalah resin bubuk halus yang diperoleh dengan koagulasi, pencucian dan pengeringan emulsi PTFE yang diperoleh dengan polimerisasi emulsi monomer TFE dalam fase berair di hadapan surfaktan (pengemulsi).

Resin PTFE terdispersi, diameter partikel yang terbentuk selama proses polimerisasi (yaitu, partikel primer) hanya 0,20-0,30um, dan setelah koalesensi, itu menjadi partikel sekunder beberapa ratus mikron, dengan ukuran partikel rata-rata 500mm, an Rata -rata kepadatan jelas sekitar 450g/L, dan resinnya dalam bentuk bubuk halus putih. PTFE yang tersebar memiliki berat molekul tinggi dan kristalinitas tinggi (hingga 96%~ 98%).

Kinerja pemrosesan bubuk halus PTFE dan suspensi resin PTFE dibandingkan dengan perbedaan terbesar adalah memiliki sifat pembentuk serat dalam gaya geser di bawah aksi partikel bubuk halus PTFE dapat membentuk kekuatan tertentu antara struktur layar.

Menurut perbedaan dalam metode pemrosesan yang berlaku untuk produk ini terutama dibagi menjadi: resin rasio kompresi rendah, resin rasio kompresi tinggi, PTFE dispersi berat molekul sangat tinggi (cocok untuk pemrosesan serat), rasio kompresi mengacu pada ekstrusi pasta kapan Luas rongga penampang rongga material (atau diameter) dengan mulut luas penampang cross-sectional (atau diameter) dari rasio.

(3) PTEE Dispersi terkonsentrasi (AD) PTFE

Emulsi terkonsentrasi PTFE, juga dikenal sebagai dispersi PTFE, adalah tetrafluoroethylene di hadapan air sebagai medium dan perfluorokarbon polimerisasi untuk mendapatkan emulsi, dan kemudian terkonsentrasi dan menambahkan penstabil (surfaktan) untuk mendapatkan kandungan padatan sekitar 58% ~ 60% dari produk seperti emulsi putih. Ukuran partikel PTFE dalam emulsi sesuai dengan rumus polimerisasi dan proses polimerisasi umumnya 0,15 ~ 0,25pm (juga dikatakan dalam 0,20 ~ 0,30mm), emulsi terkonsentrasi PTFE dengan produk resin PTFE lainnya dibandingkan dengan karakteristik produk adalah cair; Aplikasi dan produk padat resin PTFE berbeda, metode pemrosesannya terutama mencakup perutean dip, pemintalan semprotan dan casting film.

PTFE Emulsi terkonsentrasi, sesuai dengan penggunaan titik (melalui kondisi proses polimerisasi yang berbeda untuk mengontrol ukuran partikel primer, berbagai bobot molekul rata -rata, menambah jumlah pengemulsi yang berbeda dan menyesuaikan viskositas emulsi terkonsentrasi berbeda) dapat dibagi menjadi tingkat pelapisan , tingkat pemintalan, kelas impregnasi.

(4) PTFE yang dimodifikasi

① diisi ptfe dengan bahan pengisi.

Diisi PTFE yang dimodifikasi dengan menambahkan bahan pengisi dapat meningkatkan kekerasan, meningkatkan resistensi, dll., Atau membuat bahan memiliki konduktivitas tertentu. Cara menambahkan pengisi bisa kering atau basah. Pengisi modifikasi yang umum digunakan adalah: serat kaca, grafit, molibdenum disulfida, karbon hitam konduktif, serat karbon, bubuk tembaga, bubuk nikel dan sebagainya. Selain itu, juga umum untuk menggunakan polimer heterosiklik aromatik resisten tinggi sebagai pengisi, modifikasi pencampuran pengisi, polimer yang resisten terhadap suhu yang umum digunakan meliputi: polyarylate, polyamide imide, keton poliether eter, polifenilena sulfida dan sebagainya.

② PTFE dimodifikasi dengan sejumlah kecil monomer kopolimerisasi sebagai pengubah

PTFE dimodifikasi dengan sejumlah kecil monomer kopolimer sebagai pengubah (modifikasi PPVE, modifikasi PMVE, HFP, modifikasi CTFE), jumlah pengubah yang ditambahkan umumnya sekitar 1% atau kurang. Melalui proses polimerisasi pengubah pengubah waktu penambahan dan perubahan proses polimerisasi dapat diproduksi partikel polimer yang dimodifikasi inti, dimodifikasi shell atau keduanya dimodifikasi untuk memenuhi kebutuhan aplikasi yang berbeda.

Ii. Resin fluorin yang dapat diproses

(1) Polyperfluoroethylene propylene (FEP)

Polyperfluoroethylene propylene (FEP) adalah kopolimer TFE dan HFP, biasanya rasio massa TFE adalah 80%~ 84%, rasio massa HFP adalah 16%~ 20%, dan daya tarik HFP membuat struktur rantai lurus dari PTFE mengandung banyak -cf; Kelompok rantai bercabang, yang sangat mengurangi tingkat kristalinitas PTFE, sehingga dapat mewujudkan pemrosesan lelehan dan pada saat yang sama, mempertahankan karakteristik dasar PTFE.

FEP adalah serangkaian produk resin fluor yang dapat diproses dalam varietas yang diidentifikasi paling awal, kisaran suhu operasinya -190 ~ 205 ℃. Kinerja pemrosesan FEP bagus, ada resistensi yang sangat baik untuk kinerja suhu tinggi dan rendah dan stabilitas kimia yang sangat baik. Kinerja FEP yang paling menonjol adalah isolasi listrik (konstanta dielektrik dan PTFE, sebagai 2.1). Sifat isolasi listrik yang unggul dan kinerja pemrosesan yang mudah, penyebaran api rendah dan karakteristik pembangkit asap rendah, sehingga FEP terutama digunakan sebagai kabel, kabel dalam bahan isolasi, kabel yang dipenuhi tekanan di pasar domestik menyumbang bagian yang cukup besar.

(2) Polytetrafluoroethylene yang fusible (PFA)

Polytetrafluoroethylene yang fusible, monomer TFE dengan sekitar 3% hingga 5% perfluoroalkoxy vinyl eter (PPVE), dengan kopolimerisasi radikal bebas resin, adalah kelas fluoropolimer terpenting dalam varietas baru, yang disebut sebagai PFA. Dengan PTFE dibandingkan dengan adanya rantai samping perfluoroalkoxy, yang sangat mengurangi kristalinitas produk, sehingga PFA dapat diproses dalam leleh yang sama dengan FEP, titik leleh 300 hingga 315 ℃. Titik leleh adalah 300 ~ 315 ℃. Kelembutan ikatan eter pada rantai samping dan rotatabilitas spasial membuat stabilitas termal produk PFA lebih tinggi dari FEP, dan suhu penggunaan jangka panjang sama dengan PTFE, yaitu 260 ° C, dan kekuatan mekanik serta lipat mekanik Perlawanan lebih baik daripada PTFE. PFA mempertahankan inersia kimia yang baik, ketahanan panas, ketidakmampuan, anti-adhesi, sifat dielektrik, dll. Dari PTFE.

(3) Polyvinylidene fluoride (PVDF)

PVDF adalah homopolimer monomer 1,1-difluoroethylene (VDF), yang merupakan polimer fluorinasi VDF yang diprakarsai oleh inisiator radikal bebas dengan 59,4% fluorin dan 3% hidrogen (fraksi massa), dan merupakan polimer yang dikristalisasi sebagian dengan sebagian dengan polimer dengan sebagian dengan polimer dengan sebagian yang dikristalisasi dengan sebagian dengan polimer dengan sebagian dengan polimer dengan sebagian kristalisasi dengan sebagian Tingkat kristalinitas 45%~ 70%. Tingkat kristalinitas sebagian besar mempengaruhi kekakuan, kekuatan mekanik dan resistensi dampak PVDF. Suhu penggunaan jangka panjang dan ketahanan kimia PVDF sedikit lebih buruk daripada FEP, dan kisaran suhu penggunaan yang disarankan adalah -60 ~ 150 ℃.

PVDF adalah resin fluorin terpenting kedua setelah PTFE dalam hal kapasitas dan konsumsi. Karena resistensi suhu tinggi yang baik, ketahanan cuaca, resistensi kimia, dan sifat dielektrik, PVDF banyak digunakan dalam pelapis, cetakan injeksi, pengolahan air, lithium, dan backheet fotovoltaik, dll. Elektronegativitas yang kuat dari atom fluor dalam ikatan CF dari dari CF of of of of of of CF of of of of of of of of CF of of of of of of of CF of of of of of of CF of of of of of CF of of of of of of CF of of of of of CF of of of of of of CF OF OF, dll. PVDF memberikan banyak sifat unik dan sangat baik, seperti piezoelektrik, dielektrik, termoelektrik, dll., Jadi PVDF digunakan di bidang bahan piezoelektrik, bahan dielektrik, bahan filtrasi, dan sebagainya. Oleh karena itu, PVDF memiliki berbagai aplikasi dalam bahan piezoelektrik, bahan dielektrik, bahan filtrasi, dan aplikasi lainnya.

(4) Ethylene tetrafluoroethylene copolymer resin (ETFE)

ETFE secara bergantian terhubung ke etilena dan TFE resin kopolimer yang difluorinasi sebagian, rasio molar keduanya mendekati 1: 1. Etfe karbon rantai "zigzag" orientasi zigzag untuk membentuk kisi kristal ortogonal, sehingga ETFE daripada polimer fluor memiliki keunggulan yang berbeda: creep rendah, kekuatan tarik tinggi dan modulus tinggi. Kisi ini dipertahankan oleh kekuatan yang menarik antara rantai karbon sampai transisi α terjadi pada 110 ° C. ETFE menunjukkan kekakuan yang luar biasa dan ketahanan aus pada kisaran suhu yang luas. Dalam kekuatan tarik tinggi, kekuatan dampak tinggi, lentur dan resistensi creep memiliki kombinasi yang baik dari plastik rekayasa polimer hidrokarbon yang lebih baik sifat mekanik yang sangat baik dengan ketahanan panas yang luar biasa dari perfluoropolymer dan inersia kimia bersatu bersama -sama.

Meskipun suhu layanan jangka panjang ETFE tidak lebih dari 150 ℃, lebih rendah dari sebagian besar resin fluor, tetapi kekerasan dan ketahanan abrasi lebih baik daripada PTFE, jika cross-link dengan peroksida atau sinar, maka dapat meningkat Kekuatan mekanis, serta tingkat resistensi suhu, dan dapat menahan suhu tinggi 240 ℃ dalam waktu singkat.

(5) Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE)

Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) adalah homopolimer chlorotrifluoroethylene (CTFE), yang dapat diproduksi oleh radikal yang diprakarsai secara radikal dalam-tubuh, larutan, suspensi dan polimerisasi emulsi yang paling banyak digunakan oleh UV atau pengelolasan yang paling banyak diisi dengan UV atau pengelolaan yang paling banyak, raya, dan juga dengan pengelolasan iradiasi yang paling banyak, dan pengelolaan rayor, dan juga dengan uv, polimerisasi iradiasi, polimerisasi, dan juga dengan uv, polimerisasi iradiasi, dan pengelolaan. adalah metode suspensi dan emulsi polimerisasi, dan media polimerisasi dapat berupa air atau media non-air lainnya. Literatur melaporkan bahwa titik leleh PCTFE adalah 210 ~ 215 ° C. Resin PCTFE adalah bubuk putih, kristalinitas 85%~ 90%, stabilitas kimia dan stabilitas suhu tinggi, kedua hanya untuk PTFE dan FEP, tahan terhadap asam yang kuat, kuat Alkalis, minyak dan pelarut paling organik. Suhu distorsi panas (0,45mpa) dari 129 ℃, suhu dekomposisi termal> 315 ℃, dapat cocok untuk kisaran suhu kerja -200 ~ 200 ℃, resistansi, stabilitas dimensi yang baik, transparansi tinggi, resistansi yang baik terhadap aliran dingin. Selain itu, itu resisten terhadap iradiasi, penuaan cuaca, dan tidak mudah terbakar.

Polytrifluoroethylene yang tersedia secara komersial terutama mencakup dua jenis homopolimer polytrifluoroethylene (PCTFE) dan etilen-trifluoroetilen kopolim (ECTFE), yang banyak digunakan dalam industri pertahanan dan militer, aerospace, informasi elektronik, fotovolt, photovolt, photovolt, photovolt dan weathering, dan weathering, informa, fotovolt, fotovolte, foto. Aplikasi spesifik, seperti penghalang uap air yang luar biasa, ketahanan retak suhu rendah, ketahanan abrasi, dan resistensi pelapukan. Ini banyak digunakan di bidang berteknologi tinggi seperti industri pertahanan, kedirgantaraan, informasi elektronik, fotovoltaik, industri kimia dan perawatan medis.