乙烯和四氟乙烯共聚物 (ETFE)是乙烯和四氟乙烯交替共聚合成的氟树脂,其不仅具有传统聚四氟乙烯(PTFE)的耐热耐化学性、电绝缘性、而且其密度、耐辐射和机械性能有了很大程度的改善,拉伸强度接近PTFE的2倍,被称为最强韧的氟塑料。同时它能够熔融加工,即可采用常规的热塑性树脂加工方法加工成型。
在ETFE中,四氟乙烯/乙烯摩尔比为1:1,其分子链呈平面Z字形,有利于紧密排列。高度交替的共聚物结构使ETFE的分子刚度和结晶度较高,因此,ETFE具有低蠕变性、高抗张强度、高拉伸长度、高挠曲模量和高冲击强度;ETFE熔融粘度比聚四氟乙烯(PTFE)低5~9个数量级,加工性能优于PTFE。
由于ETFE拥有众多优异性能,其在电线电缆制造、薄膜和化工防腐等领域得到了广泛应用。下文介绍ETFE部分主要应用。
电线电缆
ETFE作为可熔融加工的新型氟树脂,具有优良的机械、导电和耐辐照性能 ,同时耐磨、耐弯曲、耐应力开裂。同时,ETFE是密度很小的氟材料,这对于航空设备上要求尽可能减轻设备重量十分契合。ETFE能满足航空航天业线缆重量轻、洁净度高、柔软、无毒、力学性能优异,高导电性能,稳定性高等要求。
目前,卫星上已经使用了ETFE绝缘电线。ETFE终端用户包 括了美国空军海军、波音飞机、Huges、Grumman等公司。ETFE作为可熔融加工的氟材料,不仅继承了PTFE的耐化学性,同时其独特的性能使其被选为第五代航空导线。由于其良好的导电性能和低密度、抗拉力强的特点在计算机领域也备受青睐。
防腐涂层
在化工领域,大多数金属、不锈钢制品包括设备、仪器、管道、阀门、法兰等都抵挡不住一些化学试剂包括强腐蚀性介质的侵蚀。PTFE具有优良的耐腐蚀性能和化学稳定性能,绝大多数化学试剂包括些强酸强碱、强氧化剂均无法与其反应。
但是PTFE作为一种熔点极高的氟材料不能熔融加工。其与设备金属无法很好地结合,部分物理性能如机械强度等不足造成了PTFE在防腐领域应用不多。ETFE由于很好地继承了 PTFE优异的耐化学和腐蚀性能,同时其对金属的附着性能很好,膨胀系数也比较接近碳钢,可熔融加工,目前成为了和金属复合的理想材料。ETFE粉末喷涂料广泛应用于反应釜、管道、阀门以及其他一些耐腐蚀工件上,并且得到了市场的认可,拥有广阔的市场前景。
建筑膜材料
ETFE膜材是一种透明膜材,透光率可高达95%,该材料不阻挡紫外线等光的透射,以保证建筑内部自然光线,是透明建筑结构中品质优越的替代材料,多年来在许多工程中以其众多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料。其特有的抗黏着表面使其具有高抗污、易清洗的特点,通常雨水即可清除主要污垢。
ETFE膜使用寿命至少为25~35年,是用于永久性多层可移动屋顶结构的理想材料。ETFE膜达到B1、DIN4102防火等级标准,燃烧时也不会滴落。且该膜质量很轻,每平方米只有0.15—0.35kg。这些特点使其即使在由于烟、火引起的膜融化情况下也具有相当的优势。2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆都采用了这种膜材料。ETFE膜完全为可再循环利用材料,可再次利用生产新的膜材料。
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