Classificação e variedades de fluororesinas

December 02, 2024

Aprenda em um artigo: Classificação e principais variedades de fluororesinas

As resinas de fluorocarbono são compostos poliméricos sintéticos que contêm átomos de flúor na cadeia de carbono das cadeias principais ou laterais e podem ser processadas em produtos plásticos, plásticos reforçados, revestimentos e outros produtos. Os fluoroplásticos podem ser divididos em duas categorias com base em suas características de processamento: fluoroplásticos processados sem derretimento e fundir fluoroplastos processados. O primeiro é representado por politetrafluoroetileno (PTFE), enquanto o último abrange uma ampla gama de tipos como FEP, ETFE e PVDF.

I. Resina Fluorina de Processamento Não Mertal

A politetrafluoroetileno (PTFE), comumente conhecida como Teflon, possui propriedades físico -químicas únicas devido ao fato de que todos os átomos de hidrogênio em sua estrutura molecular foram substituídos por átomos de flúor. Sua alta cristalinidade e alta viscosidade mantidas no ponto de fusão combinam-se para criar propriedades físicas, mecânicas e de processamento extraordinárias da PTFE, incluindo: energia superficial ultra-baixa, excelente inércia química, excelente estabilidade térmica, boa resistência mecânica, excelentes propriedades dielétricas e fortes fortes Resistência à radiação.

O politetrafluoroetileno (PTFE) é um homopolímero de TFE por polimerização de radicais livres, de acordo com diferentes métodos de fabricação, diferentes propriedades do produto e diferentes métodos de processamento, podem ser divididos nas variedades a seguir.

(1) Método de suspensão PTFE Resina (G)

Método de suspensão A resina PTFE, também conhecida como resina granular PTFE (pó granular), é um monômero de TFE na fase aquosa de polimerização de suspensão de resinas granulares obtidas por pós-processamento (trituração, moagem, esmagamento de ar, granulação, pré-screing, etc. .) Feito de diferentes tamanhos de partículas e morfologia da superfície de vários graus.

Método de suspensão PTFE Por causa de sua viscosidade de fusão extremamente alta (107 ~ 108kpa - s), mesmo que a temperatura de fusão não flua, apenas cerca de 25% da expansão do volume e a fusão mútua em um, no efeito de cisalhamento do fundido, é fácil Para quebrar, o método de suspensão do processo de moldagem por resina PTFE é modelado no método de moldagem de metalurgia do pó, também conhecido como moldagem por compressão.

De acordo com o tamanho do tamanho das partículas, os métodos de morfologia e processamento da superfície de partículas podem ser divididos em vários graus diferentes: resina de tamanho médio de partícula, resina de tamanho de partícula fina, boa fluidez da resina (resina de pelletização, resina pré-rica) e Resina de filme capacitor (fabricada por polimerização de baixa temperatura) e assim por diante.

(2) Politetrafluoroetileno de Politetrafluoroetileno PTFE (F/P)

A resina PTFE dispersa, geralmente chamada de pó de PTFE, é uma resina em pó fino obtido por coagulação, lavagem e secagem da emulsão de PTFE obtida por polimerização de emulsão do monômero de TFE na fase aquosa na presença de um surfactante (emulsificante).

Resina PTFE dispersa, o diâmetro das partículas formadas durante o processo de polimerização (isto é, partículas primárias) é de apenas 0,20-0,30um e, após a coalescência, torna-se partículas secundárias de algumas centenas de mícrons, com um tamanho médio de partícula de 500 mm, um um Densidade aparente média de cerca de 450g/L, e a resina está na forma de um pó fino branco. O PTFE disperso tem alto peso molecular e alta cristalinidade (até 96%~ 98%).

O desempenho do processamento de pó fino do PTFE e a suspensão da resina PTFE em comparação com a maior diferença é que ele possui propriedades de formação de fibras na força de cisalhamento sob a ação das partículas de pó fino do PTFE pode constituir uma certa força entre a estrutura da tela.

De acordo com a diferença no método de processamento aplicável ao produto, é dividido principalmente em: resina de baixa taxa de compressão, resina de alta taxa de compressão, dispersão de peso molecular ultra-alta PTFE (adequado para fibras de processamento), a taxa de compressão se refere à extrusão de pasta quando A área da seção transversal da cavidade do material (ou diâmetro) com a boca da área da seção transversal (ou diâmetro) da proporção.

(3) Dispersão concentrada de Ptee (AD) PTFE

A emulsão concentrada do PTFE, também conhecida como dispersão de PTFE, é o tetrafluoroetileno na presença de água como uma polimerização de dispersante médio e de perfluorocarbono para obter a emulsão e, em seguida, concentrado e adicionar estabilizadores (surfactantes) para obter o conteúdo sólido de cerca de 58% ~ 60% dos produtos brancos semelhantes a emulsão. O tamanho das partículas de PTFE na emulsão de acordo com a fórmula de polimerização e o processo de polimerização é geralmente de 0,15 ~ 0,25pm (também dito em 0,20 ~ 0,30 mm), a emulsão concentrada de PTFE com outros produtos de resina PTFE em comparação com as características do produto é líquida; Seus produtos sólidos de aplicação e resina PTFE são diferentes, seus métodos de processamento incluem principalmente roteamento de mergulho, rotação de spray e fundição de filmes.

Emulsão concentrada de PTFE, de acordo com o uso de pontos (através de diferentes condições do processo de polimerização para controlar o tamanho primário das partículas, diferentes pesos moleculares médios, adicionando diferentes quantidades de emulsificante e ajustar a viscosidade da emulsão concentrada é diferente) pode ser dividida em grau de revestimento , grau de fiação, grau de impregnação.

(4) PTFE modificado

① PTFE preenchido com material de enchimento.

O PTFE modificado preenchido adicionando material de enchimento pode melhorar a dureza, melhorar a resistência, etc. ou fazer o material ter uma certa condutividade. A maneira de adicionar enchimento pode ser seca ou molhada. Os preenchimentos modificados comumente usados são: fibra de vidro, grafite, dissulfeto de molibdênio, preto de carbono condutor, fibra de carbono, pó de cobre, níquel em pó e assim por diante. Além disso, também é comum o uso de polímeros heterocíclicos aromáticos resistentes a alta temperatura como enchimentos, modificação de mistura de enchimento, polímeros resistentes à temperatura comumente usados incluem: poliarilato, imida de poliamida, cetona de poliéter, sulfenileno sulfeto e assim por diante.

② PTFE modificado com uma pequena quantidade de monômero de copolimerização como modificador

O PTFE modificado com uma pequena quantidade de monômero de copolímero como modificador (modificação PPVE, modificação PMVE, HFP, modificação de CTFE), a quantidade de modificador adicionada geralmente é de cerca de 1% ou menos. Através do processo de polimerização de alterações de controle de tempo de adição de modificador e processo de polimerização, pode ser produzido partículas de polímero modificadas, modificadas com shell ou ambas modificadas para atender às necessidades de diferentes aplicações.

Ii. Resina fluorina processável por derretimento

(1) Polperfluoroetileno propileno (FEP)

O polperfluoroetileno propileno (FEP) é um copolímero de TFE e HFP, geralmente a proporção de massa de TFE é de 80%~ 84%, a taxa de massa de HFP é de 16%~ 20%e a atração do HFP faz com que a estrutura da cadeia reta de PTFE contém muito de -cf; O grupo da cadeia ramificada, que reduz bastante o grau de cristalinidade do PTFE, para realizar o processamento do fusão e, ao mesmo tempo, mantém as características básicas do PTFE.

O FEP é a série de produtos de resina fluorina processável por fusão nas variedades mais antigas identificadas, sua faixa de temperatura operacional de -190 ~ 205 ℃. O desempenho do processamento de FEP é bom, há excelente resistência ao desempenho de alta e baixa temperatura e excelente estabilidade química. O desempenho mais destacado do FEP é o isolamento elétrico (constante dielétrica e PTFE, como 2.1). Propriedades superiores de isolamento elétrico e fácil desempenho de processamento, disseminação de baixa chama e características de baixa geração de fumaça, para que o FEP seja usado principalmente como fios, cabos no material isolante e pelo cabo cheio de pressão no mercado doméstico representava uma parte considerável.

(2) Politetrafluoroetileno Fusível (PFA)

Politetrafluoroetileno fusível, monômero de TFE com cerca de 3% a 5% do éter de vinil perfluorokoxi (PPVE), por copolimerização de radicais livres da resina, é a classe mais importante de fluoropolímero nas novas variadas, referidas como PFA. Com o PTFE comparado à presença de cadeia lateral de perfluoroalcoxi, que reduz bastante a cristalinidade do produto, para que o PFA possa ser processado no mesmo fundido que o FEP, o ponto de fusão de 300 a 315 ℃. O ponto de fusão é de 300 ~ 315 ℃. A suavidade da ligação éter na cadeia lateral e a rotatabilidade espacial tornam a estabilidade térmica dos produtos PFA mais alta que o FEP, e a temperatura de uso a longo prazo é a mesma que a PTFE, que é 260 ° C, e a resistência mecânica e a dobragem A resistência é melhor que o PTFE. O PFA mantém a boa inércia química, resistência ao calor, incombustibilidade, anti-adesão, propriedades dielétricas, etc. de PTFE.

(3) fluoreto de polivinilideno (PVDF)

O PVDF é um homopolímero de monômero de 1,1-difluoroetileno (VDF), que é um polímero parcialmente fluorizado de VDF iniciado por um iniciador de radicais livres com 59,4% de fluorina e 3% de hidrogênio (fração de massa) e é um polímero parcialmente cristalizado com com o polimeiro com com estojo com 3% de hidrogênio (fração de massa), e é um polímero parcialmente cristalizado com com um grau de cristalinidade de 45%~ 70%. O grau de cristalinidade afeta amplamente a rigidez, a resistência mecânica e a resistência ao impacto do PVDF. A temperatura de uso a longo prazo e a resistência química do PVDF é um pouco pior que o FEP, e a faixa de temperatura de uso recomendada é de -60 ~ 150 ℃.

O PVDF é a segunda resina de flúor mais importante após o PTFE em termos de capacidade e consumo. Devido à sua boa resistência à alta temperatura, resistência climática, resistência a produtos químicos e propriedades dielétricas, o PVDF é amplamente utilizado em revestimentos, moldagem por injeção, tratamento de água, lítio e back -sometes fotovoltaicos, etc. A forte eletronegatividade dos átomos de flúor na ligação CF de O PVDF fornece muitas propriedades únicas e excelentes, como piezoeletricidade, dieletricidade, termoeletricidade, etc., portanto, o PVDF é usado nos campos de materiais piezoelétricos, materiais dielétricos, materiais de filtragem e assim por diante. Portanto, o PVDF possui uma ampla gama de aplicações em materiais piezoelétricos, materiais dielétricos, materiais de filtração e outras aplicações.

(4) resina copolímero de etileno tetrafluoroetileno (ETFE)

O ETFE está alternadamente conectado ao etileno e a resina de copolímero parcialmente fluorada de TFE, a razão molar dos dois está próxima de 1: 1. ETFE Cadeia de carbono a orientação em zigue -zague em cadeia de carbono para formar uma treliça de cristal ortogonal, de modo que o ETFE do que o polímero de fluorina tenha vantagens diferentes: baixa resistência à tração e alta tensão e alto módulo. Essa treliça é mantida pelas forças atraentes entre as cadeias de carbono até que a transição α ocorra a 110 ° C. O ETFE exibe rigidez excepcional e resistência ao desgaste em uma ampla faixa de temperatura. Na alta resistência à tração, a resistência de alto impacto, a resistência à flexão e da fluência possui uma boa combinação de melhores plásticos de engenharia de polímero de hidrocarbonetos, excelentes propriedades mecânicas com a excelente resistência ao calor do perfluoropolímero e a inércia química unida.

Embora a temperatura de serviço de longo prazo do ETFE não seja superior a 150 ℃, menor que a maioria das resinas flúor, mas sua dureza e resistência à abrasão são melhores que o PTFE, se for reticulado com peróxido ou raio, pode melhorar A resistência mecânica, bem como o nível de resistência à temperatura, e pode suportar alta temperatura de 240 ℃ em um curto período de tempo.

(5) Policlorotrifluoroetileno (PCTFE)

O policlorotrifluoroetileno (PCTFE) é um homopolímero de clorotrifluoroetileno (CTFE), que pode ser produzido por polimerização de polimerização em corpo, suspensão e emulsão e também por polimerização de suspensão e emulsão, e também pela polimerização de irradiação por UV ou por UV, de UV, de UV, de UV, que usam a irradiação de UV ou a irradiação de raios UV, da UV, da UV, da UV, ou da irradiação por UV, ou mais são os métodos de polimerização por suspensão e emulsão, e o meio de polimerização pode ser água ou outro meio não aquoso. A literatura relata que o ponto de fusão do PCTFE é de 210 ~ 215 ° C. A resina PCTFE é um pó branco, cristalinidade de 85%~ 90%, estabilidade química e estabilidade de alta temperatura, perdendo apenas para PTFE e FEP, resistente a ácidos fortes, forte álcalis, óleos e a maioria dos solventes orgânicos. Temperatura de distorção de calor (0,45MPa) de 129 ℃, temperatura de decomposição térmica> 315 ℃, pode ser adequada para a faixa de temperatura de trabalho de -200 ~ 200 ℃, resistência, boa estabilidade dimensional, alta transparência, boa resistência ao fluxo frio. Além disso, é resistente à irradiação, envelhecimento climático e não combustível.

Commercially available polytrifluoroethylene mainly includes two types of polytrifluoroethylene homopolymer (PCTFE) and ethylene-trifluoroethylene copolymer (ECTFE), which are widely used in the defense and military industries, aerospace, electronic information, photovoltaic, chemical and weathering industries due to their excellent performance in Aplicações específicas, como barreira de vapor de água excepcional, resistência à rachadura de baixa temperatura, resistência à abrasão e resistência ao intemperismo. É amplamente utilizado em campos de alta tecnologia, como indústria de defesa, aeroespacial, informações eletrônicas, indústria fotovoltaica, química e tratamento médico.