ETFE
由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,而且機(jī)械強(qiáng)度高,加工性能好。近年來,ETFE膜材的應(yīng)用在很多方面可以取代其他產(chǎn)品而表現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢和市場前景。這種膜材透光性特別好,號稱“軟玻璃”,質(zhì)量輕,只有同等大小玻璃的1%;韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),熔融溫度高達(dá)200℃;具有良好的聲學(xué)性能。自清潔功能使表面不易沾污,且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,清潔周期大約為5年。另外,ETFE膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡,方便施工和維修。ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,維護(hù)費(fèi)用高等,但是隨著大型體育館、游客場所、候機(jī)大廳等的建設(shè),ETFE更突顯自己的優(yōu)勢。目前生產(chǎn)這種膜材的公司很少,這種膜材的研發(fā)和應(yīng)用在國外發(fā)達(dá)也不過十幾年的歷史。場館“鳥巢”和“水立方”膜結(jié)構(gòu)采用ETFE膜材,是目前國內(nèi)大的ETFE膜材結(jié)構(gòu)建筑,膜材采用進(jìn)口產(chǎn)品。
ETFE建筑膜材,由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE不僅具有優(yōu)良的抗沖擊性能、電性能、熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性,而且機(jī)械強(qiáng)度高,加工性能好。ETFE建筑膜材在我國建筑領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
這種膜材透光性特別好,號稱“軟玻璃”,質(zhì)量輕,只有同等大小玻璃的1%;韌性好、抗拉強(qiáng)度高、不易被撕裂,延展性大于400%;耐候性和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),熔融溫度高達(dá)200℃;可有效的利用自然光,節(jié)約能源;良好的聲學(xué)性能。ETFE膜自清潔功能使其表面不易沾污,且雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,清潔周期大約為5年。另外,ETFE膜可在現(xiàn)成預(yù)制成薄膜氣泡,方便施工和維修。當(dāng)然ETFE也有不足,如外界環(huán)境容易損壞材料而造成漏氣,維護(hù)費(fèi)用高等,但是隨著大型體育館、游客場所、候機(jī)大廳等建設(shè)的增多,ETFE更加突顯了自己的優(yōu)勢。
ETFE--加工成型:ETFE雖然可以用一般熱塑性塑料的成型方法加工,但ETFE成型溫度范圍較窄,流動性較差,而且對成型模具有較強(qiáng)的粘著力,因而ETFE成型時模具涂脫模劑,成型方法主要有模壓、擠出、注射和涂覆等。ETFE模壓成型溫度為280-360℃,預(yù)成型壓力為5~12MPa,待物料在壓機(jī)中呈現(xiàn)半塑化狀態(tài)后,再升至30-60MPa,在280℃保溫,然后冷卻至150℃以下,再用水冷至室溫,脫模后即為成品。
ETFE結(jié)構(gòu)與特點:ETFE具有密度小、耐、易加工、韌性好、耐化學(xué)腐蝕、耐候、光學(xué)和電學(xué)性能好等特點,ETFE共聚物的熱穩(wěn)定性隨著TFE含量的增加而變大,當(dāng)其含量大于50%時,熔融溫度與分解溫度的差值將變得很大,用通用方法即能夠?qū)λ霉簿畚镞M(jìn)行加工。本體聚合的ETFE的熔點與聚合組分有很大的關(guān)系,在熔融曲線上會出現(xiàn)兩個值,當(dāng)TFE小于48%時,兩個極值溫度相差較大,低溫點與低分子量部分,尤其是含E單元較多的鏈段相關(guān);當(dāng)TFE的含量為48%-50%時,兩極值極為接近,呈一個雙分布峰。懸浮聚合的ETFE的熔融曲線僅出現(xiàn)單峰,說明了其結(jié)構(gòu)和化學(xué)的均勻性較好。與FEP和PFA的無規(guī)結(jié)構(gòu)不同,ETFE具有交替結(jié)構(gòu),與PTFE和FEP相比,ETFE除耐熱溫度稍低外,保持了優(yōu)良的電性能、耐化學(xué)性和耐老化性。同時乙烯的引入大大提高了共聚物的耐輻照性,其力學(xué)性能的改善也很,如韌性、硬度、冷流和抗蠕變性都比PTFE和FEP好,其制件尺寸穩(wěn)定性可與尼龍或聚媲美。為了提高ETFE的高溫力學(xué)性能,目前商品化的ETFE樹脂一般都含有少量的第三單體。ETFE樹脂的合成可以采用本體聚合、水相聚合、非水分散聚合和混合相分散聚合等工藝。
ETFE性能:ETFE的拉伸強(qiáng)度隨著溫度的升高而降低,而斷裂伸長率呈現(xiàn)先隨溫度升高而,當(dāng)溫度大于120℃時,伸長率又出現(xiàn)下降。ETFE二元共聚物在高溫下的斷裂伸長率很低,加入適量的第三單體可改善材料在高溫下的拉伸特性。不同品級ETFE的拉伸性能也有差異。ETFE能吸收大的沖擊能,耐沖強(qiáng)度大,而且低溫耐沖擊性能也很好,塑料的蠕變性能是影響其工程應(yīng)用的重要因素。在氟塑料中ETFE的耐蠕變性能明顯優(yōu)于PTFE、FEP和PFA,可與PVDF相媲美。ETFE的連續(xù)使用溫度為180℃.ETFE具有高絕緣電阻和低的介電損耗,在低于10MHz的頻率下,ETFE樹脂的介電常數(shù)在2.5-2.6之間,在10GHz頻率下介電常數(shù)仍接近2.3。低頻下的耗散因數(shù)低于0.001,在100MHz下耗散因數(shù)為0.023,達(dá)到高值,之后耗散因數(shù)有隨著頻率的增加而降低。ETFE能吸收大的沖擊能,耐沖強(qiáng)度大,而且低溫耐沖擊性能也很好。塑料的蠕變性能是影響其工程應(yīng)用的重要因素。在氟塑料中ETFE的耐蠕變性能明顯優(yōu)于PTFE、FEP和PFA,可與PVDF相媲美。ETFE是一種半結(jié)晶性、半透明樹脂,結(jié)晶度約50%-60%,作為氟塑料中輕品種的ETFE,相對密度1.73左右。它的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和耐蠕變性均優(yōu)于PTFE,耐低溫沖擊強(qiáng)度是現(xiàn)有氟塑料中好的。
ETFE氟塑料來源于美國杜邦公司(現(xiàn)為美國科慕)和日本旭硝子公司,主要應(yīng)用于防腐蝕襯里。該材料具有聚四氟乙烯的耐腐蝕特性,同時又有對金屬特有的較強(qiáng)粘著特性,克服了聚四氟乙烯對金屬的不粘合性缺陷,加之其平均線膨脹系數(shù)接近碳鋼的線膨脹系數(shù),使ETFE(F-40)成為和金屬的理想復(fù)合材料,具有極優(yōu)良的耐負(fù)壓特性。
ETFE材料性能:
1、長期使用溫度-80--220度,有的耐化學(xué)腐蝕性,對所有化學(xué)品都耐腐蝕,摩擦系數(shù)在塑料中低,還有很好的電性能,其電絕緣性不受溫度影響,有“塑料王”之稱。
2、其耐化學(xué)藥品性與聚四氟乙烯相似,比偏氟乙烯好。
3、其抗蠕變性和壓縮強(qiáng)度均比聚四氟乙烯好,拉伸強(qiáng)度高,伸長率可達(dá)100-300%。介電性好,耐性能。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、適于制作耐腐蝕件,減磨耐磨件、密封件、絕緣件和器械零件。
2、電線、電纜絕緣層,防腐設(shè)備、密封材料、泵閥襯套,和化學(xué)容器。
成型性能:
1.結(jié)晶料,吸濕小??刹捎猛ǔ5脽崴苄运芰系眉庸し椒庸こ芍破?。
2.流動性差,極易分解,分解時產(chǎn)生腐蝕氣體。宜嚴(yán)格控制成型溫度不要超過350度,模具應(yīng)加熱至100-150度,澆注系統(tǒng)對料流阻力應(yīng)小。 可成型0.7-0.8毫米厚的薄壁簡單制品。
3.透明粒料,注塑、擠出成型。成型溫度300-330度,350度以上容易引起變色或發(fā)生氣泡。宜高速低壓成型,并注意脫模會較困難。