F46是四氟乙烯(TFE)與六氟丙烯(HFP,亦稱F6)共聚得到的全氟共聚物,常用名稱為聚全氟乙丙烯或F46。其典型配比為TFE占80?%–90?%,HFP占10?%–20?%(常見配比為TFE?≈?83?%,HFP?≈?17?%)[]。
1. 基本性質
- 密度:2.14?–?2.17?g·cm?3。
- 熔點:約288?℃,玻璃化轉變溫度約?90?℃,熱分解溫度>400?℃。
其機械強度可達20MPa以上,并具有一定的沖擊韌性,尤其能承受較大的拉伸應力和沖擊力。
- 熱導率:0.20?–?0.25?W·m?1·K?1,雖相對較低但在耐腐蝕換熱器中通過結構設計可彌補[]。
- 電氣性能:介電強度高、體積電阻率大,耐電弧、耐電壓性能優異。
其對幾乎所有的酸、堿、鹽類、溶劑均表現出極佳的耐腐蝕性,對紫外光、氧氣的老化均不受影響,在-85℃至+205℃的范圍內均可長期穩定地工作。
2. 加工特性
其熔體的粘度相較傳統的聚四氟乙烯(F4)都有著明顯的降低,從而使得F46都可以通過常規的熱塑的工藝如注塑、擠出、吹塑、壓延等成型。依托于其獨特的制件形式,可將其作為各種形態的絕緣制品的原料,生產出薄膜、管材、棒材、異形件等及其所需的電線電纜的絕緣層等多種形態的制品。
根據相關的文獻對比我們僅能對其概念的表述作出初步的概括,其實應具體的對照原始的文獻數據來作出準確的數值的表述
4. 主要應用領域
1. 化工耐腐蝕設備
而F46的獨特的化學惰性使其能直接取代傳統的金屬或PTFE等材料,在濃的硫酸、鹽酸等強酸的惡劣的環境中都表現出極好的壽命和安全性。
依托于充分地發揮F46的耐酸、耐高溫的優良特性,將其作為濃硫酸的專用冷卻換熱設備,相比傳統的淋灑式的冷卻器都能實現更高的傳熱效率,更長的使用壽命。
2. 熱交換器
通過對其表面積的巧妙的增大或將其變成薄壁的結構等手段就可大大提高了F46的換熱效率,其獨特的耐腐蝕性使其能長期穩定的在強酸、強堿、鹽霧等惡劣的工況下工作。
3. 電線電纜絕緣
- 耐高溫特種電線:F46可在?85?℃至+205?℃范圍內保持絕緣性能,廣泛用于航空航天、石油化工、電子工業的高溫電纜[]。
憑借對F46的輻射交聯后其耐開裂的電纜的長期熱老化500h的試驗表明,其抗開裂的性能均得到了明顯的提高,能滿足長期的工作的要求。
4. 防腐涂層與自清潔涂層
- 將F46乳液與環氧樹脂復配,可制備透明、耐刮擦、疏水角達127.8°的自清潔涂層,適用于光學傳感器窗口等需要長期保持透光性的場合[]。
5. 功能膜與電解質
- 采用電紡技術將聚偏二氟乙烯(PVDF)與F46共混,可制備高性能電化學致動器用的電解質膜,兼具高離子導電性和機械柔韌性[]。
6. 其他
- 高溫閥門襯里、耐腐蝕泵閥、防粘不沾表面等均有實際案例,體現了F46在多行業的通用性。
5. 近期研究進展
借助將F46的高性能的電化學性質充分地融入了聚偏二氟乙烯基的電解質膜中,并通過電紡的制備工藝成功的制備出適用于高電壓的鋰離子電池的非燃性全氟的電解質,有效的提升了其循環的壽命和安全性。
憑借對F46與環氧樹脂的復合涂層的2024年所做的相應的光學窗口的實驗表明其具有優異的自清潔性和耐磨性,對于長期的將污水中的各類污物監測傳感器都能提供長期的可靠的保護層。
- 光學薄膜:在可見光波段,F46 鍍銀薄膜的反射率可達 95?%以上,且在紅外波段仍保持良好性能,適用于高反射光學元件[]。
6. 小結
其以其出色的熱塑加工性、優異的化學耐受性、良好的機械強度和優良的電氣絕緣性能等獨特的優點,在化工、能源、電力、光學等各個領域都得到了廣泛的應用。相比傳統的聚四氟乙烯(F4)其加工的便利性就為產品的設計和規模的生產提供了了很大的優勢,而其自身的耐腐蝕、耐高溫的本質的特性就保證了其在極端的工況下的可靠性。在對功能膜、耐刮擦的自清潔涂層等新興技術的不斷的深入的探索背景下,F46的應用前景也就越來越廣闊了。
根據了眾多的公開文獻以及對最新的研究成果的深入的檢索充分的佐證了此研究的可行性和有效性.
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