? ?乙烯 - 三氟氯乙烯共聚物的應用
科普丨乙烯-三氟氯乙烯聚合物(ECTFE)的應用!
? ? 乙烯-三氟氯乙烯共聚物( ECTFE )是一種重要的含氟聚合物,由于其優(yōu)異特性,已在建筑工業(yè)、石油化工和汽車、航空工業(yè)、化學工程、光學及微電子行業(yè)等多個領域獲得了廣泛應用。ECTFE在工程應用中無需添加含抗紫外線、耐熱類的穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑或阻燃劑等添加物,且具備突出的抗沖擊性能,是一種具備相當機械強度的堅韌材料。ECTFE具備優(yōu)異的綜合性能,包括高低溫下優(yōu)異的耐化學性(PH 1-14)及耐滲透性、良好的力學性能和電性能、阻燃性、低吸水率、耐紫外及輻射性能。
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1、膜
ECTFE由于其良好的耐酸堿、耐溶劑、耐腐蝕和耐高溫的性能,且可加工性能突出,是制備高性能微孔膜的理想材料。而熱致相分離法(TIPS)是制備ECTFE 微孔膜最適宜的方法。
2、涂料
ECTFE共聚物硬度高,韌性好,具有優(yōu)異的耐輻射和耐磨損性能、良好的熱穩(wěn)定性、電絕緣性和低滲透性,同時ECTFE耐酸、大多數(shù)強堿、強氧化劑及其他化學品,對一些無機溶液(包括水和鹽溶液)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性,十分適合用于氟碳粉末涂料,有著其他樹脂無法替代的性能。
專利CN204239288公布了一種防腐風機的制作技術方案, 風機葉輪為金屬鋼板鐵芯葉輪,外層涂覆ECTFE涂層。由于ECTFE涂層具有厚度薄、表面光滑、低摩擦系數(shù)、較強的抗?jié)B透性等特點,可以有效起到防腐蝕及降低粉塵附著的效果。
3、耐腐蝕襯里或涂層
ECTFE樹脂特別適用于石化領域裝置及管路的薄片襯里材料,例如泵、閥、容器、貯槽以及管件等。只要0.13~0.18mm厚的ECTFE薄片涂層,即可足以抵御鹽酸、氟硼酸、硫酸以及氫氧化鈉之類的介質腐蝕。對于ECTFE氟塑料的加工可采用擠壓、注塑模壓、吹塑以及旋轉模塑成型等,亦可采用流化床(沸騰床)或靜電噴涂工藝。
此外,已有報道將 ECTFE 樹脂用于氯氣洗滌塔、氫氟酸輸送管路、次氯酸鈉處理系統(tǒng)的襯里,使用 3 年以上無滲漏及腐蝕現(xiàn)象,取得了良好的應用效果。
4、電纜
ECTFE阻燃、低煙、低毒,燃燒時不滴落,很好地防止了火焰的二次蔓延。良好的性能使ECTFE成為對耐候性和 / 或耐化學性要求苛刻的通信設施、信號電纜、同軸電纜和護套的理想選擇,最重要的應用是用于增壓電纜、公共交通車用電纜、火警電纜和陽極保護電纜。蘇威公司已將Halar牌號ECTFE樹脂用于高級電纜,在較寬的溫度范圍內具有高度的導電性、抗磨損性與耐候性,而且具有出色的耐化學性。
5、光伏組件用薄膜
光伏用ECTFE可擠壓成型高度透明的薄膜,在很寬的溫度范圍內具有優(yōu)良的水蒸氣阻隔性、高的耐化學藥品性、優(yōu)異的阻燃性和長期耐候性等,在直接暴露陽光下使用壽命超過20年,具有更好的阻燃性、高拉伸模量及更低的密度。
乙烯 - 三氟氯乙烯共聚物的制備
乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)是以乙烯和三氟氯乙烯近乎摩爾比1:1交替共聚。ECTFE的制備方法主要有懸浮共聚法、乳液共聚法、溶液聚合法和微乳液聚合法等。國內外生產ECTFE的方法主要是乳液共聚法,這是目前最常用的方法。
懸浮共聚法:懸浮共聚被最早應用于商業(yè)化生產ECTFE。采用全氟辛酸銨為乳化劑,過硫酸、銨為引發(fā)劑,硼砂為pH緩沖劑進行乳液共聚,在初始反應溫度40~45度反應時間12h攪拌轉速500r/min的最優(yōu)反應條件下得到了ECTFE,得產品具有優(yōu)良性能,適用于薄膜涂層。
乳液共聚:是目前最為常用的方法。由乙烯和三氟氯乙烯在偶氮脒二鹽酸鹽引發(fā)劑引發(fā)后端基自行乳化下的乳液共聚合反應制備,對產品性能的影響,得到了引發(fā)劑的最佳用量。
溶液聚合:是以Freon和水作為反應介質,以有機過氧化物為引發(fā)劑,通過優(yōu)化聚合反應單體配比和溶劑配比,在一定溫度和壓力下聚合得到了ECTFE樹脂,降低了反應成本,且不會造成環(huán)境污染,產品性能優(yōu)良,與國外同類產品相當。
乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)產品應用價值較高,但目前產品研發(fā)的企業(yè)較少,該領域相對空白,未來拓展空間較大。在生產方面,目前主要有懸浮共聚法、乳液共聚法、溶液聚合法和微乳液聚合法等,但從成本及環(huán)保方面考慮溶液聚合法已經(jīng)被淘汰,懸浮聚合法有被乳液聚合法替代的趨勢。
目前,全球只有蘇威一家公司在生產ECTFE,國內只有大連振邦氟涂料有限公司有ECTFE中試裝置籌建的報道,但未見規(guī)?;a產品。因此,如何研發(fā)ECTFE新的工藝路線、拓展ECTFE新的應用領域,開發(fā)出具有自主知識產權的ECTFE產品及應用領域是未來國內ECTFE研發(fā)和生產的重要任務。
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