科普丨乙烯-三氟氯乙烯聚合物(ECTFE)的應用

2020-08-28 螢石資源

乙烯-三氟氯乙烯共聚物（ ECTFE ）是一種重要的含氟聚合物，由於其優異特性，已在建築工業、石油化工和汽車、航空工業、化學工程、光學及微電子行業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、耐熱類的穩定劑、增塑劑、潤滑劑或阻燃劑等添加物，且具備突出的抗衝擊性能，是一種具備相當機械強度的堅韌材料。ECTFE具備優異的綜合性能，包括高低溫下優異的耐化學性(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。

乙烯 - 三氟氯乙烯共聚物的應用

1、膜

ECTFE由於其良好的耐酸鹼、耐溶劑、耐腐蝕和耐高溫的性能，且可加工性能突出，是製備高性能微孔膜的理想材料。而熱致相分離法（TIPS）是製備ECTFE 微孔膜最適宜的方法。

2、塗料

ECTFE共聚物硬度高，韌性好，具有優異的耐輻射和耐磨損性能、良好的熱穩定性、電絕緣性和低滲透性，同時ECTFE耐酸、大多數強鹼、強氧化劑及其他化學品，對一些無機溶液（包括水和鹽溶液）具有優良的穩定性，十分適合用於氟碳粉末塗料，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製作技術方案， 風機葉輪為金屬鋼板鐵芯葉輪，外層塗覆ECTFE塗層。由於ECTFE塗層具有厚度薄、表面光滑、低摩擦係數、較強的抗滲透性等特點，可以有效起到防腐蝕及降低粉塵附著的效果。

3、耐腐蝕襯裡或塗層

ECTFE樹脂特別適用於石化領域裝置及管路的薄片襯裡材料，例如泵、閥、容器、貯槽以及管件等。只要0.13~0.18mm厚的ECTFE薄片塗層，即可足以抵禦鹽酸、氟硼酸、硫酸以及氫氧化鈉之類的介質腐蝕。對於ECTFE氟塑料的加工可採用擠壓、注塑模壓、吹塑以及旋轉模塑成型等，亦可採用流化床（沸騰床）或靜電噴塗工藝。

此外，已有報導將 ECTFE 樹脂用於氯氣洗滌塔、氫氟酸輸送管路、次氯酸鈉處理系統的襯裡，使用 3 年以上無滲漏及腐蝕現象，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，最重要的應用是用於增壓電纜、公共運輸車用電纜、火警電纜和陽極保護電纜。蘇威公司已將Halar牌號ECTFE樹脂用於高級電纜，在較寬的溫度範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，在很寬的溫度範圍內具有優良的水蒸氣阻隔性、高的耐化學藥品性、優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製備

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的製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於商業化生產ECTFE。採用全氟辛酸銨為乳化劑，過硫酸、銨為引發劑，硼砂為pH緩衝劑進行乳液共聚，在初始反應溫度40~45度反應時間12h攪拌轉速500r/min的最優反應條件下得到了ECTFE，得產品具有優良性能，適用於薄膜塗層。

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劑引發後端基自行乳化下的乳液共聚合反應製備，對產品性能的影響，得到了引發劑的最佳用量。

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劑，通過優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，且不會造成環境汙染，產品性能優良，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，但目前產品研發的企業較少，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，但從成本及環保方面考慮溶液聚合法已經被淘汰，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塗料有限公司有ECTFE中試裝置籌建的報導，但未見規模化生產產品。因此，如何研發ECTFE新的工藝路線、拓展ECTFE新的應用領域，開發出具有自主智慧財產權的ECTFE產品及應用領域是未來國內ECTFE研發和生產的重要任務。

參考文獻：

高鵬飛,劉勇營,鄭剛, 胡凱瑞,姚衛國,乙烯-三氟氯乙烯共聚物的製備及應用,浙江化工,2019，50(4):5-9.

張萬裡,鄭剛,孫斌,陳卡凌,沈翔.乙烯-三氟氯乙烯共聚物的製備及其在電線電纜上的應用進展.材料導報，2019,33(Z2):609-612.

鞏永忠,蔡玉波,孫豔. 乙烯-三氟氯乙烯氟碳粉末塗料及耐化學腐蝕性研究,中國塗料,2004 ,2(9):20-22.

來源：氟化工

相關焦點

  • 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，由於其優異特性，已在建築工業、石油化工和汽車、航空工業、化學工程、光學及微電子行業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、耐熱類的穩定劑、增塑劑、潤滑劑或阻燃劑等添加物，且具備突出的抗衝擊性能，是一種具備相當機械強度的堅韌材料。
  • 國內發展較晚乙烯三氟氯乙烯(ECTFE)市場尚未達到量產
    ECTFE在工程應用中無需添加含抗紫外線、耐熱類的穩定劑、增塑劑、潤滑劑或阻燃劑等添加物，且具備突出的抗衝擊性能，是一種具備相當機械強度的堅韌材料。乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)是一種重要的含氟共聚物，以乙烯和三氟氯乙烯近乎摩爾比1:1交替共聚。
  • 氟塑料在線纜行業應用介紹
    目前在電線電纜生產中，常用的氟塑料有聚四氟乙烯PTFE、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、四氟乙烯和乙烯共聚物等，當然一般按照市場價格來區分的話，站在氟塑料頂端的就是PTFE,其次就是PFA,再就是FEP，目前應用最廣市場量級最大的當屬FEP，當然也有部分廠商選擇溫度等級稍低的PVDF/ETFE用於相關線纜上面，我們線纜行業將這些都統稱為鐵氟龍材質或者說FEP
  • 警惕食品包裝中的「氟」
    依據塑料食品接觸材料法規 EU No.10/2011，四氟乙烯、六氟丙烯、全氟正丙基乙烯基醚、二氟一氯甲烷、三氟氯乙烯、4,4 』 - 二氟二苯甲酮等十多種含氟類物質已經納入到肯定列表中，在符合一定使用限制下被允許用於塑料食品接觸材料及製品的生產與製造。②美國。
  • 王漢利:補鏈含氟高端材料,展現東嶽科研擔當
    1998年，畢業於東北林業大學應用化學專業的王漢利，作為集團首個本科生來到了化工公司，從事安全環保工作。2000年，集團著手延伸產業鏈，把目光瞄準「塑料之王」稱號的聚四氟乙烯。王漢利作為一名工程技術人員，被選入項目從事工程、工藝技術管理等相關工作，開始了3000噸/年四氟乙烯及其聚合物項目的建設工作。
  • 我市氟化工產業發展情況分析
    從自治區氟化工產業分布來看，全區已形成氟化工綜合產能56.5萬噸，重點分布在烏蘭察布和赤峰市。其中我市形成無水氟化氫、二氟甲烷、二氟乙烷、三氟乙烷、二氟一氯乙烷、偏氟乙烯、聚偏氟乙烯、氟橡膠、聚三氟氯乙烯等25萬噸氟化工綜合產能，佔自治區產能的44%，但在氟化工下遊產業鏈的延伸和氟橡膠等深加工產品的開發上，我市氟化學高端產品走在了自治區的前列。
  • 氟材料家族之聚偏氟乙烯(PVDF)簡介
    談到氟材料，大家的第一反應就是聚四氟乙烯（TPFE）不粘鍋，的確氟材料有著這樣的優點，很多容器內襯就是用的氟材料。之前小編在實驗室做環氧樹脂預浸料實驗時深有體會，那黏黏的怎麼也弄不乾淨，唯有在聚四氟乙烯做內襯的容器裡，即使當時清理不乾淨，後面等其固化了，用鐵片輕輕一刮就乾淨了。
  • 什麼是氟橡膠?氟橡膠特性及優點
    氟膠是含有氟原子的合成橡膠，具有優異的耐熱性、耐氧化性、耐油性和耐藥品性，它主要用於航空、化工、石油、汽車等工業部門，作為密封材料、耐介質材料以及絕緣材料。分子結構中含有氟原子的合成橡膠。　　通常以共聚物中含氟單元的氟原子數目來表示 ，如氟橡膠23，是偏二氟乙烯同三氟氯乙烯的共聚物。氟橡膠耐高溫、耐油、耐化學腐蝕。
  • 回顧2019丨氟化工大事記盤點!
    乙烯—四氟乙烯共聚樹脂（ETFE）同時具有PTFE樹脂的耐溫、耐介質、耐老化性能和FEP的可熱塑性加工特性，是重要的高附加值含氟聚合物，在線纜絕緣、薄膜建築、化工防腐、新能源、軍工國防等領域有重要應用。
  • 陳德課題組Angew: 乙烯氧氯化一步法製備氯乙烯
    目前工業上主要有兩種路線用於生產氯乙烯：乙烯氧氯化和乙炔直接氫氯化，由於後者使用汞催化劑對環境造成很嚴重的汙染，因此，乙烯氧氯化在工業生產上的重要作用不言而喻。結果顯示在250 °C反應溫度下，VCM可以直接經由乙烯氧氯化反應得到，其中涉及的EDC裂解反應中釋放的HCl可以被乙烯氧氯化利用起來，這樣的碳催化劑表現乙烯氧氯化以及EDC裂解雙重功能特性。
  • 山東東嶽高分子20000噸/年高性能含氟聚合物項目發布環評報告
    慧聰化工網訊：山東東嶽高分子材料有限公司位於桓臺縣東嶽氟矽材料產業園，是東嶽集團子公司，建於2001年11月。近日，東嶽集團公示了山東東嶽高分子材料有限公司20000噸/年高性能含氟聚合物項目的環境影響評價。
  • 聚四氟乙烯的應用-5G領域_期市動態_期貨_中金在線
    2.5G時代的來臨，PTFE需求可能出現大幅增長    含氟聚合物是化學工業發展到較高水平後的產物，聚四氟乙烯隨著各種新興領域發展成為產量最大、消費增長最快的氟聚物品種。尤其隨著5G時代的來臨，更加快了聚四氟乙烯需求量的步伐。
  • 含氟聚合物特氟龍塗料塗層在輪胎模具脫模領域的應用項目簡介
    項目概述我們從美國引進知名氟聚合物特氟龍材料品牌。開發出一系列應用於輪胎生產的脫模塗層和潤滑塗層。我們的產品可以應用於斜交胎模具、全鋼子午胎模模具、半鋼子午胎模具鋁鋼合模。經過模具除油、噴砂、塗敷、固化等特殊工序，在模具表面形成具有超級不沾性、耐高溫、低摩擦係數、耐腐蝕、不溼性、高絕緣等多項功能的聚合物塗層。該塗層可以很好地解決模具清洗困難和脫模不易等問題。公司十年前推出有脫模3000模的傳統含氟特氟龍塗層體系，近年又推出升級版6000模以上的超薄超強塗層體系，保用時間2-6個月不等（根據不同胎類硫化時間不同）。
  • 聚四氟乙烯的表面處理
    聚四氟乙烯（Teflon或PTFE），俗稱「塑料王」，由四氟乙烯聚合而成的高分子聚合物，具有優良的化學穩定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性
  • 四氟乙烯和聚四氟乙烯有區別嗎?
    四氟乙烯主要由氯仿製得，也可由四氟二氯乙烷在三氟化鋁存在下催化脫氯而製得。常溫下為無色無臭的氣體，沸點-76.3℃;可加壓液化，臨界溫度33.3℃,臨界壓力3.92MPa。與其他多種氟代烴不同，四氟乙烯有毒。主要用於生產使用溫度範圍廣、化學穩定性高的聚四氟乙烯;也可與乙烯或六氟丙烯共聚製備含氟絕緣材料，或與偏氟乙烯共聚生產含氟纖維。
  • 江蘇氟林流體科技氟塑料PVDF產品介紹與應用
    中國氟塑料加工行業經過多年的發展,在研製、加工和應用等方面也已經取得了長足的進步,擁有了一大批技術專家以及良好的銷售體系。近年來,隨著國外先進生產技術、設備的不斷湧入,國內需求不斷擴大,加快國產化的步伐,國產設備及材料的加大研發生產銷售,氟塑料的生產和加工進入高增長期。進而國產氟塑料配件的廠家應運而生,江蘇氟林流體科技算是國內早一批研發生產氟塑配件的廠家。