Фторированный этиленпропилен ( FEP ) — это сополимер гексафторпропилена и тетрафторэтилена . Он отличается от политетрафторэтиленовых ( PTFE ) смол тем, что его можно перерабатывать в расплаве с использованием обычных методов литья под давлением и экструзии шнека . [2] Фторированный этиленпропилен был изобретен компанией DuPont и продается под торговой маркой Teflon FEP . Другие торговые марки — Neoflon FEP от Daikin или Dyneon FEP от Dyneon / 3M .
FEP очень похож по составу на фторполимеры PTFE (политетрафторэтилен) и PFA (перфторалкоксиполимерная смола) . FEP и PFA оба разделяют полезные свойства PTFE: низкое трение и нереактивность, но их легче формовать. FEP мягче PTFE и плавится при температуре 260 °C; он очень прозрачен и устойчив к солнечному свету. [3] [4]
FEP производится путем свободнорадикальной полимеризации смесей тетрафторэтилена и гексафторпропилена . Смесь смещена, чтобы компенсировать относительно низкую реакционную способность пропиленового компонента. Процесс обычно инициируется пероксидисульфатом , который гомолизируется с образованием сульфатных радикалов. Поскольку FEP плохо растворяется почти во всех растворителях, полимеризация проводится в виде эмульсии в воде, часто с использованием поверхностно-активного вещества, такого как перфтороктансульфоновая кислота (ПФОС). Полимер содержит около 5% пропиленового компонента. [2]
Полезные сравнительные таблицы ПТФЭ с ФЭП, перфторалкокси (ПФА) и этилентетрафторэтиленом (ЭТФЭ) можно найти на веб-сайте Chemours , где бок о бок перечислены механические, термические, химические, электрические и паровые свойства каждого из них. [5]
С точки зрения коррозионной стойкости FEP является единственным другим легкодоступным фторполимером, который может сравниться с ПТФЭ по стойкости к едким веществам, поскольку он имеет чистую углеродно-фтористую структуру и полностью фторирован. [ проверка не пройдена ] [6]
С точки зрения температуры FEP отличается от PTFE и PFA тем, что имеет температуру плавления 260 °C (500 °F), что примерно на 40 °C ниже, чем у PFA, и еще ниже, чем у PTFE. [5]
С точки зрения электропроводности PTFE, FEP и PFA имеют идентичные диэлектрические постоянные, но диэлектрическую прочность FEP превосходит только PFA. Однако, в то время как PFA имеет такой же коэффициент рассеяния, как PTFE, рассеивание FEP примерно в шесть раз больше, чем у PFA и EFTE (что делает его более нелинейным проводником электростатических полей). [ не удалось проверить ] [5]
Механически FEP немного более гибкий, чем PTFE. Он не выдерживает повторяющихся складок так же, как PTFE. Он также имеет более высокий коэффициент динамического трения, мягче и имеет немного меньшую прочность на разрыв, чем PTFE и PFA. [6]
Примечательным свойством FEP является то, что он значительно превосходит PTFE в некоторых покрытиях, подверженных воздействию моющих средств. [ проверка не пройдена ] [6]
Этилентетрафторэтилен (ETFE) во многих отношениях можно рассматривать как принадлежащий к другой группе, поскольку он по сути является высокопрочной конструкционной версией других, демонстрируя то, что, вероятно, можно считать несколько ухудшенными свойствами в других областях по сравнению с PTFE, FEP и PFA. [ неудавшаяся проверка ] [ оригинальное исследование? ] [6]
Как и ПТФЭ, ФЭП в основном используется для электропроводки, например, соединительных проводов, коаксиальных кабелей, компьютерных проводов и технического оборудования. [2] Показательным конечным продуктом являются коаксиальные кабели, такие как RG-316.
При производстве высококачественных композитных деталей, например, в аэрокосмической промышленности, пленка FEP может использоваться для защиты деталей во время процесса отверждения. В таких применениях пленка называется «разделительной пленкой» и предназначена для предотвращения прилипания полимера отверждающегося клея (например, эпоксидной смолы в композитном ламинате из углеродного волокна/эпоксидной смолы) к материалам вакуумного мешка. Способность сохранять химическую стойкость при экстремальных температурах и противостоять повреждениям от химического топлива делает FEP подходящим выбором в этой отрасли. [7]
Полуфабрикаты, такие как трубы [8] , круглые прутки [8] и листы [8] для облицовки защитных сосудов, газоочистителей и резервуаров, используются в различных областях химической промышленности для безопасного удержания и распределения высокоагрессивных химических соединений.
Благодаря своей гибкости, чрезвычайной устойчивости к химическому воздействию и оптической прозрачности этот материал, наряду с PFA , обычно используется для пластиковой лабораторной посуды и трубок, которые включают критические или высококоррозионные процессы. Brand GmbH, Finemech, Savillex и Nalgene — известные поставщики лабораторного оборудования, которые широко используют эти два материала.
Он также используется в 3D-печати УФ-отверждаемой смолой. Благодаря вышеупомянутым свойствам высокой оптической прозрачности и низкого трения он идеально подходит для использования на дне резервуара со смолой (напротив платформы построения). Это позволяет ультрафиолетовому свету проникать в смолу, а затем, после затвердевания слоя, платформа построения может отодвинуться, оттягивая затвердевшую смолу от пленки FEP.
Пластик полезен в качестве материала для держателя образца в микроскопических приложениях, поскольку его показатель преломления близок к показателю преломления воды на видимых длинах волн [9] [10] (FEP: 1,344, вода: 1,335). Это минимизирует размытость из-за оптических аберраций, когда свет проходит через контейнер для образца.