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1、加工與應(yīng)用擠出級(jí)聚全氟乙丙烯發(fā)展及應(yīng)用加工徐洪(浙江巨化股份有限公司氟聚廠)1概述FEP樹(shù)脂和PTFE樹(shù)脂一樣。也是完全氟化的結(jié)構(gòu)，不同的是PTFE主鏈的部分氟原子被三氟甲基(_cR)所取代，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：Frl1jfII、1丐一C。材C，一亨七FF-C-F由此可見(jiàn)，F(xiàn)EP樹(shù)脂和PTFE雖然都是由氟碳元素組成，碳鏈周?chē)耆环影?，但FEP其人分子鏈的土鏈上有分支和側(cè)鏈。這種結(jié)構(gòu)上的差異對(duì)于材料在長(zhǎng)期應(yīng)力下的溫度范同上限來(lái)看，無(wú)很人影響，F(xiàn)EP的上限使用溫度為205℃，而PTFE的上限使用溫度
2、為260℃。這種結(jié)構(gòu)上的差異，卻是FEP與PTFE一樣具有相當(dāng)穩(wěn)定的熔點(diǎn)，但FEP可用普通的加I：成型方法，使得含氟聚合物加TT藝火為簡(jiǎn)化，這是PTFE所不具備的，也是引入第_二單體HFP改性P1’FE的主要目的。FEP同樣具有優(yōu)異的耐高溫和低溫性、耐化學(xué)性、耐候性、電性能、阻燃性、防粘性等，具有與PTFE同樣的優(yōu)異絕緣性能、介電性能，以及具有比PTFE更優(yōu)異的加工性能，岡此，F(xiàn)EP樹(shù)脂在電線電纜中作為絕緣和護(hù)套材料的應(yīng)用使其成為主要的用途。2發(fā)展2．1國(guó)外FEP發(fā)展1938年，美國(guó)的R．J．Plunk
3、ett在研究新穎氟烷制冷劑的過(guò)程中，偶然發(fā)現(xiàn)FrrFE。PTFE雖然具有良好的使用價(jià)值，但它的加：f流動(dòng)性極差。因此只能采用預(yù)成型、燒結(jié)和冷卻加J二～L：藝，加上成的制品形狀也比較簡(jiǎn)單。為了改善PTFE加工性能方面的不足，．因此，在上1}I：紀(jì)50年末60年代初期；出現(xiàn)了一系列的以TFE為基礎(chǔ)與其它單體共聚的熱塑性PTFE改性樹(shù)脂，例如：引入偏氟乙烯(VDF)單體改性的共聚物F42樹(shù)脂(俗稱氟綸)、引入六氟陽(yáng)烯(HFP)單體改性的共聚物聚全氟乙丙烯樹(shù)脂(FEP)、引入全氟烷基乙烯基醚(PPVE)單體改性
4、的共聚物可熔性聚四氟乙烯樹(shù)脂(PFA)，等等。上世紀(jì)50年代末60年代初，美國(guó)DuPont公司和前蘇聯(lián)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了FEP的工業(yè)化生產(chǎn)，上世紀(jì)60年代，日本人金工業(yè)株式會(huì)社等企業(yè)也相繼實(shí)現(xiàn)了FEP工業(yè)化生產(chǎn)。目前國(guó)際上FEP的主要生產(chǎn)廠家有杜邦、大金、3M公司。2．2國(guó)內(nèi)FEP的發(fā)展上世紀(jì)80年代，我國(guó)主要以上海有機(jī)化學(xué)研究所、上海有機(jī)氟材料研究所等單位為主開(kāi)始研發(fā)水相FEP的生產(chǎn)工藝，并于80年代末實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。但主要以低熔指模壓級(jí)為主。到本世紀(jì)初，隨著浙江巨化股份有限公司氟聚廠引進(jìn)國(guó)外FEP中試技術(shù)和
5、水相FEP的生J髓．I：藝的擴(kuò)散。生產(chǎn)廠家由原來(lái)上海3F一家增加至5家。FEP的種類也得到全面發(fā)展。從產(chǎn)晶形態(tài)分有：粉料、粒料、乳液等；從加工特性分有：模壓、普通擠出、高速擠出、注翅、浸漬、涂覆等；從用途分有：發(fā)泡料、絕緣料、護(hù)套料、模壓料、耐應(yīng)力、氟合金料等。產(chǎn)能也從不足300噸發(fā)展至4000噸左右。表1國(guó)內(nèi)FEP生產(chǎn)廠家的產(chǎn)能及種類產(chǎn)能種類上海3F800噸以模壓乳液為主濟(jì)南：jF120噸以粉料為主巨化股份1500噸有粉料、乳液、擠出、模壓、發(fā)泡、改性高速、絕緣專Hj料爾岳1000噸有乳液、模壓、中熔
6、指擠出料浙江新騰500噸有乳液、中熔指擠出料表2國(guó)內(nèi)主要FEP廠家牌號(hào)及用途企牌號(hào)MFR用途業(yè)4607通用型樹(shù)脂上4613耐熱應(yīng)力開(kāi)裂海4621．5模壓3F4634乳液46828高速擠出DS6004．1～12通用型樹(shù)脂，東DS60l2．1～4耐熱應(yīng)力開(kāi)裂岳DS6020．8’2．0模壓DS603乳液巨FJC—P系列8／15／30發(fā)泡FEP，用于高頻同軸線纜的絕緣化FJC—RG系列5～30有色FEP，專用于護(hù)套股FJF系列0．1’4．0干粉、氟合金、靜電噴涂份FJC一)(H系列2．5～4．5氟22～27改性
7、超高速及耐開(kāi)裂FEP聚FJC—R4／10乳液FJP—T系列1．3／3．5／7／12／25模壓、擠出廠SFJP系列8／22色母2．3國(guó)產(chǎn)FEP存在的問(wèn)題雖然國(guó)內(nèi)FEP生產(chǎn)．I：藝、水平和產(chǎn)能都有很大的發(fā)展，但與國(guó)外相比還存在差距，特j_；
8、j是擠山級(jí)FEP，直接影響國(guó)產(chǎn)FEP的應(yīng)用和發(fā)展。存在的問(wèn)題1加l：性能不穩(wěn)定，包括批次間及批次內(nèi)的穩(wěn)定性，造成是線徑不穩(wěn)定、定長(zhǎng)達(dá)不到要求等2雜質(zhì)，如黑點(diǎn)、品點(diǎn)，造成外觀達(dá)不?？蛻粢驣“性能、物理性能不穩(wěn)定，如介屯常數(shù)、損耗角正切等的變化，造成衰減、回波、耐開(kāi)裂、耐
9、折3鋒指標(biāo)達(dá)不劍要求4知ifl產(chǎn)權(quán)問(wèn)題，F(xiàn)EP種類單一。除浙江巨化股份已開(kāi)發(fā)線速度可達(dá)600m／min的高速FEP和發(fā)泡FEP，其它廠家的5種類相對(duì)單一。6PFOA、PFOS替代問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)除巨化股份采用非PFOA、PFOS，其它國(guó)內(nèi)均還用到該兩種物質(zhì)105表3國(guó)產(chǎn)FEP存在的土要問(wèn)題但近兒年國(guó)內(nèi)擠山級(jí)FEP質(zhì)量得到大幅提升，比如巨化去年研發(fā)成功的FJC—XH01，不僅加。F穩(wěn)定性、清沽度完全達(dá)到JI=lj戶要求，而且拉線速度也突破了國(guó)產(chǎn)
