靜電噴涂ETFE材料

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    靜電噴涂ETFE--乙烯四氟乙烯共聚樹脂(ETFE)  ETFE是乙烯和TFE交替連接的部分氟化共聚樹脂,兩者之摩爾比接近1:1。雖然長期使用溫度不**150℃,**大部分氟樹脂,但是其硬度和耐磨性**PTFE。ETFE基本上是由 乙烯和TFE 單元交替排列構成。ETFE樹脂兼具良好的物理、化學、力學和電性能,很容易由熔融加工技術進行加工,但是由于在高溫下呈現(xiàn)很差的耐開裂性,因而應用受到很多局限。如共聚時加入某個*三單體,俗稱改性劑,含量為1%~10%,則耐開裂性可以得到明顯改善,同時又能保持原來所想要的共聚物性質(zhì)。通過加入少量改性共聚單體,調(diào)節(jié)聚合工藝等方法,改變結(jié)晶度和其他性能,可以形成多個不同性能和適用范圍的品級。主要有涂料級、薄膜級、線纜級、模壓級。

    靜電噴涂ETFE--ETFE樹脂在很寬的溫度范圍呈現(xiàn)較好的剛性和耐磨性。在高拉伸強度、高沖擊強度、耐曲撓性和蠕變性等方面具有很好的結(jié)合,較好地把碳氫聚合物工程塑料優(yōu)良的力學性能同全氟聚合物的**耐熱性和化學惰性統(tǒng)一在一起。ETFE的耐摩擦性和磨耗性能較好,如加入玻璃纖維或青銅粉還可得到提高。填充劑的加入也進一步改善了抗蠕變性,提高了軟化溫度。ETFE長期使用溫度的上限是150℃。如用過氧化物或離子化射線對其進行交聯(lián),則樹脂的物理強度還能在較高溫度得到保持。高度交聯(lián)的樹脂在較短時間內(nèi)還可以經(jīng)受高達240℃的高溫。ETFE也具有優(yōu)良的介電性質(zhì),其介電常數(shù)較低,且基本上不受頻率影響。介質(zhì)損耗因數(shù)也是低的,但是隨頻率上升而增大,受交聯(lián)影響下也會增加。介電強度和電阻率都很高且不受水的影響。輻照和交聯(lián)會增加介電損耗。改性后的ETFE具有很好的抵御大多數(shù)常見溶劑和化學品的性能。在沸騰的水中不會發(fā)生水解,在室溫下的水中浸泡后質(zhì)量增加不到0.03%。在高濃度的強氧化性酸如硝酸、某些**堿在高濃度和高溫條件下會發(fā)生解聚。ETFE對于碳氫烴類和汽車燃料中用氧處理過的成分具有較好的抵作用。ETFE樹脂具有很好的熱穩(wěn)定性。但在高溫下使用時常需要加入熱穩(wěn)定劑,一大批化合物,主要是金屬鹽類(例如銅的氧化物和鹵化物,氧化鋁,鈣鹽等),它們的加入可以有利于氧化反應。某些鹽的加入能以生成低聚物和脫氟化氫改變分解過程。鐵和其他一些過渡金屬的鹽能促進脫氟化氫。氟化氫本身則具有在高溫下降低ETFE 穩(wěn)定性的作用,從而使降解成為自動加速的過程。因此,擠出溫度應當避免**380℃。低強度離子化輻照對于ETFE 聚合物影響很小,常被用于線纜的包覆,也用于制作原子能工業(yè)用的模壓零配件。ETFE在空氣中不燃燒,極限氧指數(shù)(LOI)為30~31。LOI值的大小同聚合物中單體比例有關,隨交替型結(jié)構中氟碳單體含量上升逐漸增大,然后增大到像PTFE的LOI值一樣。為了得到某種力學性能,常將其他一些成分如玻璃纖維和青銅粉混入聚合物中。例如,玻璃纖維加入量達到質(zhì)量含量的25%~35%時,就能提高模量,改善摩擦性能,降低磨耗。加入玻璃纖維25%,就可使動摩擦系數(shù)從0.5下降為0.3%。

    靜電噴涂ETFE--ETFE屬熱塑性樹脂,可以采用注射、擠出成型和粉末涂裝等方法加工管、棒、膜、片、絲帶和涂層等制品。ETFE的熔融溫度與熱分解溫度比較接近。熔融黏度對溫度的變化敏感,制品容易應力開裂,熔融狀ETFE屬于非牛頓型流體,因此改變其熔體黏度需施加必要的剪切應力,但存在臨界剪切應力和臨界剪切速率。ETFE的臨界剪切應力約為0. 2MPa,該臨界剪切應力所對應的臨界剪切速率小于高密度聚乙烯而大于FEP的臨界剪切速率。ETFE樹脂在熔融時有少量HF等有害氣體放出,因此加工設備需用耐熱、耐蝕的不銹鋼,在加工不是很頻繁的情況下也可用鍍鉻的耐熱鋼材制作,應加強加工環(huán)境的換氣措施。當ETFE樹脂處于400℃過熱狀態(tài)下,2h以上時則會發(fā)生急速的熱分解,甚至在加料斗處也會有氣體放出。當注射速率控制在2mm/s時,ETFE 制品表面光潔,說明該速率在其臨界剪切速率以下。好注塑制品的壁厚與樹脂的流動性有密切關系,對ETFE而言,如生產(chǎn)壁厚2mm的ETFE 制品需要有300mm的樹脂流動長度,影響注塑制品尺寸精度的重要因素是樹脂的成型收縮率。ETFE樹脂的成型收縮率包含結(jié)晶收縮和熱收縮兩部分。此外制品的形狀、壁厚、成型條件也影響制品的尺寸變化。ETFE擠出成型時,螺桿的L/D=22,加料段、壓縮段、計量段的長度之比為7:9:6,壓縮比為2.8~3.0,加料段螺槽深6.3mm,計量段螺槽深2.0mm。ETFE樹脂的熔融黏度較低,擠出生產(chǎn)電線電纜時,在高速包覆金屬導線情況下可以采用管式口模,口模出口處的截面積與包覆層樹脂部分的截面積之比(DR)為拉伸比,可取10~100。為了提高樹脂的臨界剪切速率,可使電線擠出口模的溫度比一般制品的擠出口模溫度高40~50℃。金屬導線的直徑大于1mm時,它在口模中的停留時間內(nèi)因受熱不夠充分而使鄰近導線旁的樹脂硬化、卷取后產(chǎn)生不整齊現(xiàn)象,因此直徑較大的金屬導線必須進行預熱。車削用的ETFE棒材可用模壓成型制得。模壓成型時先將模具預熱至320℃。約1h后加入 ETFE樹脂,再輕壓放氣,讓它熔融。熔融后冷至150℃,再加壓密實,再冷至室溫脫模取出制品,高30mm的ETFE圓棒的整個模壓成型周期約需5h。ETFE可在鐵、鋁、陶瓷等基材上通過靜電噴涂工藝形成不黏性涂層及耐化學藥品的涂層。將ETFE粉料在60~90kV 電壓下靜電噴涂后,放入爐內(nèi)燒結(jié)成膜,燒結(jié)條件按基材厚度、材質(zhì),膜厚的不同而有變化。燒結(jié)溫度290~340℃,時間10~60min;燒結(jié)溫度高則涂膜的密實性提高,但溫度過高有損性。

    靜電噴涂ETFE--ETFE有均衡的耐熱性和耐藥品性,主要用于化學工業(yè)和電氣電子工業(yè)。純ETFE或ETFE 填充碳纖維后,注射成各種泵的零部件及氣體洗滌塔、蒸餾塔中的填充料,它比陶瓷填充料質(zhì)輕耐沖擊,填充入塔時的破損率小,由此可簡化塔體本身及塔的支撐部分。此外如pH計的外殼、流量計、管接頭等也可用ETFE注塑件。ETFE擠出管、膜、單絲等制品,如直徑1~12mm的ETFE 藥液管、襯里管、易彎浙的螺旋管。ETFE 單絲直徑從0.08~0.35mm,編織成布用作過濾材料、塔的填充材料、除霧器的填料和輸送帶等。ETFE膜有良好的耐候性、耐熱性,可與其他材料如橡膠復合制成耐蝕管和墊片等。ETFE膜難吸附氣體,經(jīng)熱封后制成取樣袋。ETFE與聚乙烯(PE)的雙層吹塑瓶,內(nèi)層為ETFE,與腐蝕液接觸,外層為PE以降低成本。ETFE瓶內(nèi)不含添加劑,常制成藥瓶用。大容量(20L) ETFE瓶用旋轉(zhuǎn)成型法加工。在電氣電子領域應用ETFE是因為它的不黏性、耐熱性、介電特性、耐摩擦、耐切割、耐射線等優(yōu)良性能。在家電領域利用它的不黏性作脫模涂層,在食品、制冰業(yè)得到應用。ETFE熔融狀時與金屬有良好的粘接性,如與鋁板復合制成各種炊具的內(nèi)鍋。雖然炊具的內(nèi)鍋常涂PTFE分散液作為脫模層,但 PTFE燒結(jié)后的涂膜通透性大,對復合基材鋁質(zhì)材料存在滲透現(xiàn)象,故鋁材也需作防腐處理,而用ETFE因無針孔則好得多。ETFE與鋁板復合后可機械加工成各種形狀的容器。ETFE 制成電子設備零部件,它的耐候性和紅外線吸收能力強,被用作太陽能熱水器的罩蓋。ETFE 電線有良好的耐切割性,把尖刀置于電線下,載荷加在電線上,30rnin后絕緣層仍為完好的載荷即為它的耐切割值。在氟樹脂中ETFE的耐切割值僅次子 PVDF,ETFE 電線多用于機器配線、計算機、600 V 電線、多芯電纜和編織電纜等。交聯(lián)ETFE 電線耐輻射性強,常用于原子能發(fā)電廠的各種電線電纜。含交聯(lián)劑的ETFE 電線短時間暴露于高溫下,絕緣層不熔融滴落,因此比較放心,而廣泛用于飛機。船舶等場所。農(nóng)業(yè)上一般采用PVC、PE 等通用塑料制作棚膜,但 PVC耐候性差,在1~2年內(nèi)就失去透明性,因而必須更換。ETFE 制的膜在10年以上可以保持透明性,沒有必要進行較替。雖然材料費用高,但是在新的應用場合,包括施工費在內(nèi)的全部成本中,膜的費用是少量的,因而若考慮到較替膜的人工費用等,可以認為使用ETFE還是合算的。與PVC相比,ETFE膜不僅透明性好,而且具有全波段光線的透過性,尤其是紅外線吸收性,可盡量防止夜間的輻射降溫。此外ETFE的拉伸、彎曲和撕裂強度也較大,因而對臺風、冰雹抵抗力強,不易破裂。

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    詞條說明

  • 耐低溫PEEK簡介

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  • FEP粉末材料介紹

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  • 防刮傷GPPS簡介

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  • 模壓級FEP性能

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