膜材信息
PTFE、FEP、PFA、ETFE膜材講解
生產(chǎn)工藝對比
1.PTFE
PTFE的聚合方式主要有兩種：懸浮聚合和乳液聚合（也稱分散聚合）。典型的懸浮聚合工藝是將四氟乙烯在水介質中，以過硫酸鹽為引發(fā)劑，進行懸浮聚合后，經(jīng)搗碎、研磨、洗滌、干燥，制成懸浮聚合樹脂。
典型的分散聚合工藝流程是將四氟乙烯在水介質中，以全氟羧酸鹽為分散劑，氟碳化合物為穩(wěn)定劑，在過硫酸鹽或其他氧化還原體系的引發(fā)作用下進行分散聚合得到分散液，分散液經(jīng)凝聚、洗滌、干燥制成分散聚合樹脂，或在碳酸銨和乳化劑的存在下，加熱、分離， 傾去清液后制成含60％固含量的濃縮分散液。
2.PFA
PFA可通過TFE和PPVE的自由基聚合反應得到，高壓釜內加原料、水、分散劑、引發(fā)劑等進行共聚，經(jīng)分離后可得粗PFA細粉。PFA生產(chǎn)過程中的主要技術壁壘在于PPVE制備，反應原理大致為HFP氧化得HFPO，HFPO在催化劑作用下異構化成中間體全氟丙酰氟，全氟丙酰氟再與HFPO加成即得全氟烷氧基酰氟，之后再與硫酸鉀或碳酸鈉一起在250～300℃進行脫羧反應即得PPVE。
3.FEP
FEP的合成工藝比較成熟，國內外生產(chǎn)企業(yè)較多，且乳液聚合為主。典型FEP乳液聚合工藝流程如下：TFE、HFP在水介質中，在引發(fā)劑、乳化劑等助劑的作用下，在一定溫度和壓力下聚合FEP乳液，乳液經(jīng)破乳洗滌后凝聚成FEP粉末，粉末進行烘干或燒結后經(jīng)破損、擠出、分揀即為成品FEP。
4.ETFE
乙烯和四氟乙烯的共聚是自由基聚合，可采用輻照引發(fā)、等離子引發(fā)和引發(fā)劑引發(fā)等方式，現(xiàn)階段國內外制備ETFE多采用引發(fā)劑引發(fā)。ETFE水相聚合常常使用含氟表面活性劑和無機過氧化物為引發(fā)劑，非水相聚合可用氟碳化合物為溶劑和過氧化物為引發(fā)劑，并加入鏈調節(jié)劑來控制共聚物的平均分子量；混合相中共聚時，水作為傳遞介質而分散在非水溶劑相中，而單體和引發(fā)劑則溶解于非水溶劑相中。
性質對比
1.外觀性狀
PTFE樹脂成品可分為懸浮中粒、懸浮細粉、分散樹脂、分散乳液。PTFE懸浮細粉樹脂是蠟質感的白色粉末，表面潔白、質地均勻，PFA、ETFE、FEP樹脂多為透明或半透明顆粒。
2.耐化學腐蝕性
PTFE是高分子材料中耐化學腐蝕性能最好的，能夠抵抗強酸、強堿、溶劑和氧化劑等腐蝕性物質的侵蝕。除熔融狀態(tài)的堿金屬、三氟化氯等少數(shù)物質外，PTFE不與任何物質發(fā)生化學反應。
PFA的耐化學腐蝕性能與PTFE基本相當。PFA樹脂對包括強酸、強堿、氧化劑、還原劑、鹵素或有機溶劑在內的絕大多數(shù)化學物質都是惰性的，但會與熔融堿金屬等發(fā)生反應。
ETFE同樣具有良好的耐化學腐蝕性能，對大多數(shù)無機強酸、強堿以及有機溶劑表現(xiàn)出惰性。高溫條件下，ETFE在高濃度的強氧化性酸（如硝酸）、某些有機堿（如胺）中會發(fā)生解聚。
FEP耐化學腐蝕性能與PTFE相近，能耐強酸、強堿和各種有機溶劑的侵蝕。
2.耐化學腐蝕性
PTFE是高分子材料中耐化學腐蝕性能最好的，能夠抵抗強酸、強堿、溶劑和氧化劑等腐蝕性物質的侵蝕。除熔融狀態(tài)的堿金屬、三氟化氯等少數(shù)物質外，PTFE不與任何物質發(fā)生化學反應。
PFA的耐化學腐蝕性能與PTFE基本相當。PFA樹脂對包括強酸、強堿、氧化劑、還原劑、鹵素或有機溶劑在內的絕大多數(shù)化學物質都是惰性的，但會與熔融堿金屬等發(fā)生反應。
ETFE同樣具有良好的耐化學腐蝕性能，對大多數(shù)無機強酸、強堿以及有機溶劑表現(xiàn)出惰性。高溫條件下，ETFE在高濃度的強氧化性酸（如硝酸）、某些有機堿（如胺）中會發(fā)生解聚。
FEP耐化學腐蝕性能與PTFE相近，能耐強酸、強堿和各種有機溶劑的侵蝕。
2.耐化學腐蝕性
PTFE是高分子材料中耐化學腐蝕性能最好的，能夠抵抗強酸、強堿、溶劑和氧化劑等腐蝕性物質的侵蝕。除熔融狀態(tài)的堿金屬、三氟化氯等少數(shù)物質外，PTFE不與任何物質發(fā)生化學反應。
PFA的耐化學腐蝕性能與PTFE基本相當。PFA樹脂對包括強酸、強堿、氧化劑、還原劑、鹵素或有機溶劑在內的絕大多數(shù)化學物質都是惰性的，但會與熔融堿金屬等發(fā)生反應。
ETFE同樣具有良好的耐化學腐蝕性能，對大多數(shù)無機強酸、強堿以及有機溶劑表現(xiàn)出惰性。高溫條件下，ETFE在高濃度的強氧化性酸（如硝酸）、某些有機堿（如胺）中會發(fā)生解聚。
FEP耐化學腐蝕性能與PTFE相近，能耐強酸、強堿和各種有機溶劑的侵蝕。
5.電性能
介電性：PTFE具有極好的介電性能，介電常數(shù)為2.1，且在較寬溫度和頻率范圍內保持不變；FEP在很寬的溫度和頻率范圍內具有較低的介電常數(shù)（2.1），介電損耗小、且隨頻率的變化不大；ETFE也具有優(yōu)良的介電性能，其介電常數(shù)比較低（2.6），基本不受頻率影響，介電強度也很高，耗散因數(shù)低，僅為0.003；PFA介電常數(shù)在2.1左右，在100Hz-1GHz的頻率范圍內都保持不變，介電損耗比較小，受溫度影響不大。
電阻率：FEP體積電阻率通常>1015Ω·m，且隨溫度和濕度的變化很小；PFA的體積電阻率略高于FEP，面電阻率高出FEP一個數(shù)量級；PTFE的電阻率非常高，通常在1016-1018Ω·m之間；ETFE電阻率通常大于1016Ω·m。
成型加工方法對比
PTFE與ETFE、PFA、FEP最顯著的一個區(qū)別就是不能熔融加工。PTFE的熔點高（約330℃）、熔融粘度很大（380℃時達1010Pa·s），且對于無定形狀態(tài)下的剪切很敏感，容易產(chǎn)生熔體破裂，因此不能采用熔融擠壓、注射成型等常規(guī)的熱塑性塑料成型工藝，只能采用類似粉末冶金的方法進行燒結成型。
ETFE樹脂的成型工藝接近一般的熱塑性塑料，可以采用通用塑料的加工方法，如注塑、壓塑、吹塑、擠出等。
相比PTFE，F(xiàn)EP分子鏈中引入了HFP，熔融黏度大幅降低，能適用通用的熱塑性樹脂的加工方法。FEP不僅可以進行擠壓成型、注射成型、壓縮成型及吹塑成型，而且還可以進行真空成型及熱封合等二次加工。
PFA相當于是在PTFE分子鏈中引入了全氟烷氧基側基，分子鏈剛性、熔點均有所下降，可采用一般熱塑性塑料的成型加工方法，如模壓、注塑、擠塑和吹塑等方法，加工溫度在425℃左右。