乙烯-四氟乙烯共聚物的制备、加工及应用进展
2021-05-18孟庆文王京辉胡帅捷
孟庆文 王京辉 胡帅捷 路 迪
(浙江巨化股份有限公司氟聚合物事业部,浙江 衢州 324004)
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ETFE(ethylene-tetrafluoroethylene)为乙烯(E)和四氟乙烯(TFE)的交替共聚物,于1945年由杜邦公司率先开发[1],1974 年、1976 年分别在美国和日本投产。其具有非常平衡的物理、化学和电学性能,且易熔融加工,但其二元共聚物不耐开裂使其鲜有合适用途。直至1970年,杜邦公司[2]将第三单体PPVE(全氟正丙基乙烯基醚)引入ETFE分子链中后才大大改善了ETFE的韧性,使其实现商业化生产。
尽管ETFE含有氢元素,使其作为含氟聚合物在性能方面有所下降,但ETFE树脂分子链呈锯齿状构相[3],—CF2—与邻近分子链上的—CH2—相互作用,赋予其突出的力学强度、抗蠕变性和耐切割性,能够满足市场对氟聚物高力学强度的需求。辐射交联后其力学性能更优。ETFE树脂能够耐受众多化学品,常温下不溶于所有溶剂,耐酸碱和有机溶剂,但是对氧化剂、含氯溶剂、酮和酯的耐受性稍差。ETFE树脂还具有优良的光学性能、耐核辐射性能和耐候性。ETFE树脂熔体剪切敏感性低,易于加工,可以制成气枕、管、线、膜和衬里等制品,广泛应用于建筑、电子、汽车、空天、能源和化工等领域[4]。
1 ETFE的制备
1.1 乙烯-四氟乙烯共聚
乙烯和四氟乙烯的共聚按自由基聚合机理进行,由于乙烯、TFE的竞聚率都很小,共聚反应以形成交替结构的分子链为主。乙烯-四氟乙烯的自由基共聚可采用辐照引发[5]、等离子引发[6]和引发剂引发[7]等方式。现阶段国内外制备ETFE多采用引发剂引发。乙烯和四氟乙烯共聚所使用的引发剂除普通过氧化合物类和偶氮类引发剂,如过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化苯甲酰、特叔丁基过氧化异丁酸和偶氮二异丁腈(AIBN)等外,还可使用含氟自由基引发剂。……
