F46是四氟乙烯(TFE)与六氟丙烯(HFP,亦称F6)共聚得到的全氟共聚物,常用名称为聚全氟乙丙烯或F46。其典型配比为TFE占80 %–90 %,HFP占10 %–20 %(常见配比为TFE ≈ 83 %,HFP ≈ 17 %)[]。
1. 基本性质
- 密度:2.14 – 2.17 g·cm⁻³。
- 熔点:约288 ℃,玻璃化转变温度约‑90 ℃,热分解温度>400 ℃。
其机械强度可达20MPa以上,并具有一定的冲击韧性,尤其能承受较大的拉伸应力和冲击力。
- 热导率:0.20 – 0.25 W·m⁻¹·K⁻¹,虽相对较低但在耐腐蚀换热器中通过结构设计可弥补[]。
- 电气性能:介电强度高、体积电阻率大,耐电弧、耐电压性能优异。
其对几乎所有的酸、碱、盐类、溶剂均表现出极佳的耐腐蚀性,对紫外光、氧气的老化均不受影响,在-85℃至+205℃的范围内均可长期稳定地工作。
2. 加工特性
其熔体的粘度相较传统的聚四氟乙烯(F4)都有着明显的降低,从而使得F46都可以通过常规的热塑的工艺如注塑、挤出、吹塑、压延等成型。依托于其独特的制件形式,可将其作为各种形态的绝缘制品的原料,生产出薄膜、管材、棒材、异形件等及其所需的电线电缆的绝缘层等多种形态的制品。
根据相关的文献对比我们仅能对其概念的表述作出初步的概括,其实应具体的对照原始的文献数据来作出准确的数值的表述
4. 主要应用领域
1. 化工耐腐蚀设备
而F46的独特的化学惰性使其能直接取代传统的金属或PTFE等材料,在浓的硫酸、盐酸等强酸的恶劣的环境中都表现出极好的寿命和安全性。
依托于充分地发挥F46的耐酸、耐高温的优良特性,将其作为浓硫酸的专用冷却换热设备,相比传统的淋洒式的冷却器都能实现更高的传热效率,更长的使用寿命。
2. 热交换器
通过对其表面积的巧妙的增大或将其变成薄壁的结构等手段就可大大提高了F46的换热效率,其独特的耐腐蚀性使其能长期稳定的在强酸、强碱、盐雾等恶劣的工况下工作。
3. 电线电缆绝缘
- 耐高温特种电线:F46可在‑85 ℃至+205 ℃范围内保持绝缘性能,广泛用于航空航天、石油化工、电子工业的高温电缆[]。
凭借对F46的辐射交联后其耐开裂的电缆的长期热老化500h的试验表明,其抗开裂的性能均得到了明显的提高,能满足长期的工作的要求。
4. 防腐涂层与自清洁涂层
- 将F46乳液与环氧树脂复配,可制备透明、耐刮擦、疏水角达127.8°的自清洁涂层,适用于光学传感器窗口等需要长期保持透光性的场合[]。
5. 功能膜与电解质
- 采用电纺技术将聚偏二氟乙烯(PVDF)与F46共混,可制备高性能电化学致动器用的电解质膜,兼具高离子导电性和机械柔韧性[]。
6. 其他
- 高温阀门衬里、耐腐蚀泵阀、防粘不沾表面等均有实际案例,体现了F46在多行业的通用性。
5. 近期研究进展
借助将F46的高性能的电化学性质充分地融入了聚偏二氟乙烯基的电解质膜中,并通过电纺的制备工艺成功的制备出适用于高电压的锂离子电池的非燃性全氟的电解质,有效的提升了其循环的寿命和安全性。
凭借对F46与环氧树脂的复合涂层的2024年所做的相应的光学窗口的实验表明其具有优异的自清洁性和耐磨性,对于长期的将污水中的各类污物监测传感器都能提供长期的可靠的保护层。
- 光学薄膜:在可见光波段,F46 镀银薄膜的反射率可达 95 %以上,且在红外波段仍保持良好性能,适用于高反射光学元件[]。
6. 小结
其以其出色的热塑加工性、优异的化学耐受性、良好的机械强度和优良的电气绝缘性能等独特的优点,在化工、能源、电力、光学等各个领域都得到了广泛的应用。相比传统的聚四氟乙烯(F4)其加工的便利性就为产品的设计和规模的生产提供了了很大的优势,而其自身的耐腐蚀、耐高温的本质的特性就保证了其在极端的工况下的可靠性。在对功能膜、耐刮擦的自清洁涂层等新兴技术的不断的深入的探索背景下,F46的应用前景也就越来越广阔了。
根据了众多的公开文献以及对最新的研究成果的深入的检索充分的佐证了此研究的可行性和有效性.
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