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Fluorkunststoffe

Fluorkunststoffe sind Hochleistungskunststoffe mit Fluorelementen, die aufgrund der starken Elektronegativität der Fluoratome und der hohen Festigkeit der Kohlenstoff-Fluor-Bindungen eine hervorragende chemische Beständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen.
Zu den gängigen Arten von Fluorkunststoffen auf dem Markt gehören Polytetrafluorethylen (PTFE), fluoriertes Polyarylimid (PFA), ETFE, PVDF usw. Diese Materialien behalten nicht nur ihre Stabilität unter extrem hohen und niedrigen Temperaturbedingungen (-200℃ bis +260℃), sondern verfügen auch über eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, widerstehen der Erosion stark korrosiver Medien wie Säuren und Laugen und haben ein sehr breites Anwendungsspektrum.
 

PVDF

PVDF hat ein hohes Molekulargewicht, einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Viskosität, eine gute thermische und chemische Stabilität sowie hervorragende mechanische Eigenschaften und Haftung. Die Dispergierung ist jedoch relativ schwierig, die Haftung ist unzureichend und die Fließfähigkeit ist relativ gering.
PVDF mit niedrigem Molekulargewicht hat dagegen den gegenteiligen Effekt. Eine Erhöhung des Molekulargewichts innerhalb eines bestimmten Bereichs trägt zur Verbesserung der Adhäsion und Kohäsion bei. Je enger die Molekulargewichtsverteilung, desto gleichmäßiger ist die Leistung des Bindemittels und desto besser ist die Gesamtleistung des Materials.
 
PVDF ist ein teilkristallines Polymer mit einer Kristallinität im Allgemeinen zwischen 50 % und 70 %. Zu den üblichen Kristallphasen gehören a-, b- und y-Phasen, wobei eine Phase die stabilste ist. Die Kristallinität von PVDF beeinflusst direkt seine mechanischen Eigenschaften. Je höher die Kristallinität, desto größer die Polymerkraft, desto stärker die Haftung und desto besser die thermische Stabilität. Eine hohe Kristallinität kann jedoch zu Schwierigkeiten bei der Molekülzirkulation im Elektrolyten führen, die Entladelast erhöhen und somit die Gesamtleistung der Batterie beeinträchtigen.
Der Schmelzpunkt von PVDF liegt bei etwa 170 °C und der Kristallisationspunkt bei etwa 155 °C. Wenn die Umgebungstemperatur über 300 °C liegt, beginnt es sich allmählich zu zersetzen, und unter 155 °C kristallisiert es zu einem Feststoff. Der spezifische Schmelzpunkt von PVDF hängt von Faktoren wie seinem Molekulargewicht, seiner Kristallinität und seiner thermischen Vorgeschichte ab.
Was den Polymerisationsmodus betrifft, ist der Schmelzpunkt der Lotionspolymerisation deutlich niedriger als der der Suspensionspolymerisation.
Die Glasübergangstemperatur von PVDF beträgt etwa 40 Grad Celsius. Generell gilt: Je niedriger die Glasübergangstemperatur, desto größer die Flexibilität des Molekulargewichts. Die niedrige Glasübergangstemperatur von PVDF verleiht ihm daher ein gewisses Maß an Flexibilität und Festigkeit.
Im Folgenden finden Sie eine Beschreibung von PTFE (Polytetrafluorethylen) und PFA (Perfluoralkoxyharz) auf Templatbasis, wobei der Schwerpunkt auf ihren wichtigsten charakteristischen Indikatoren und ihrem Einfluss auf die Leistung liegt:
Injektionsqualität,
Extrusionsqualitäten,
in Lithiumbatterie-
Pulverbeschichtung
Elektrodenklebefolienqualität

 

PTFE (Polytetrafluorethylen)

Eine der bekannten Eigenschaften von PTFE ist sein extrem niedriger Reibungskoeffizient und seine starke Antihaftoberfläche, die für verschiedene verschleißfeste und korrosionsbeständige Beschichtungen verwendet werden kann.

PTFE hat ein hohes Molekulargewicht: Die Molekülkette ist lang und sehr regelmäßig, was dem Material eine extrem hohe chemische Stabilität, hohe Temperaturbeständigkeit und einen niedrigen Reibungskoeffizienten verleiht. Allerdings ist die Schmelzviskosität extrem hoch (nahezu nicht fließend), was die Verarbeitung durch herkömmliche thermoplastische Verarbeitung (erfordert Kaltpressen und Sintern) erschwert.
PTFE mit niedrigem Molekulargewicht: etwas bessere Verarbeitbarkeit (z. B. Mikropulver-PTFE kann als Schmiermittelzusatz verwendet werden), aber verringerte mechanische Festigkeit und Kriechfestigkeit.
PTFE hat eine extrem hohe Kristallinität (normalerweise > 90 %), mit dicht angeordneten Molekülketten in Spiralform, die eine hochgeordnete Kristallstruktur bilden, die ihm eine ausgezeichnete chemische Korrosionsbeständigkeit verleiht. Es kann als hochsteife Komponente, hochtemperaturkorrosionsbeständige Dichtung und Isoliermaterial verwendet werden.
PTFE weist eine sehr hohe Kristallinität, hohe Härte und Sprödigkeit sowie eine geringe Schlagfestigkeit auf. Allerdings kann die Kristallisationsgeschwindigkeit von PTFE durch schnelles Abkühlen verringert werden. Schmelzen mit niedriger Kristallinität haben eine gute Fließfähigkeit, sind leicht zu erwärmen, eignen sich für komplexe Formen, weisen geringe Verarbeitungsschwierigkeiten auf, behalten ihre Flexibilität bei niedrigen Temperaturen bei, bieten flexible Abdichtung, Beschichtungsvorbehandlung und Niedertemperaturgeräte

Wärmeleistung

PTFE hat keinen eindeutigen Schmelzpunkt und seine mechanischen Eigenschaften verschwinden bei 327 °C. Bei 400 °C beginnt es sich zu zersetzen. PTFE gehört zu den Fluorkunststoffen mit der höchsten Temperaturbeständigkeit und verfügt über eine hervorragende Hochtemperaturstabilität (Langzeitgebrauchstemperatur 260 °C, Kurzzeitgebrauchstemperatur 300 °C).
PTFE hat einen sehr großen Arbeitstemperaturbereich von -180 °C bis 260 °C, der eine gute Flexibilität bei niedrigen Temperaturen und dennoch eine gute Leistung bei hohen Temperaturen beibehält, wodurch es für Umgebungen mit extremen Temperaturwechseln geeignet ist.
Oberfläche aus natriumgeätztem PTFE,
PTFE-Platte,
PTFE-Stab
, PTFE-Pulver

 

PFA (Perfluoralkoxyharz)

PFA hat eine ähnliche Leistung wie PTFE, bei gleicher Arbeitstemperatur, ähnlicher Korrosionsbeständigkeit und einem etwas höheren Reibungskoeffizienten als PTFE
PFA mit hohem Molekulargewicht: Aufgrund seiner hohen Schmelzfestigkeit eignet es sich zum Extrusionsformen (z. B. für Rohre und Folien), seine Schmelzviskosität ist jedoch immer noch deutlich niedriger als die von PTFE. Es ist besser verarbeitbar und eignet sich für komplexe Spritzgussverfahren (z. B. Ventilkomponenten), allerdings nimmt die Langzeitbeständigkeit gegen Spannungsrisse ab.
PFA hat eine mäßige Kristallinität (30–60 %), wodurch die chemische Beständigkeit von PTFE mit der einfachen Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe kombiniert wird. Seine Transparenz ist PTFE überlegen und seine Ermüdungsbeständigkeit ist sogar besser.
Wie bei PTFE kann die Kristallinität durch die Abkühlgeschwindigkeit angepasst werden, um Härte und Zähigkeit auszugleichen (z. B. schnelles Abschrecken, um die Kristallinität zu verringern und die Schlagfestigkeit zu verbessern).
PFA hat einen Schmelzpunkt von etwa 305–310 °C, etwas niedriger als PTFE, und eine Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 30 °C. Seine Molekülkettenflexibilität liegt zwischen PTFE und FEP und eignet sich daher für Materialien, die eine mäßige Flexibilität erfordern.

Wie wählt man Fluorkunststoffe aus?

Es gibt auch erhebliche Unterschiede zwischen verschiedenen Fluorkunststoffen, vor allem hinsichtlich ihrer Arbeitstemperatur, Korrosionsbeständigkeit und mechanischen Eigenschaften.
Eigentum PTFE PFA FEP ETFE PVDF
Hitzebeständigkeit (°C) 260 260 200 150 150
Elektrische Eigenschaften Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Exzellent
Flammwidrigkeit (OI) >95 >95 >95 30 43
Mechanische Eigenschaften Gut Gut Gut Exzellent Exzellent
Niedriger Reibungskoeffizient Vorgesetzter Exzellent Vorgesetzter Gut Gut
Säurebeständigkeit Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Exzellent
Alkalibeständigkeit Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Gut
Wetterbeständigkeit Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter
Lösungsmittelbeständigkeit Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Arm
Antihafteigenschaften Vorgesetzter Vorgesetzter Vorgesetzter Exzellent Gut
Transparenz (dünne Produkte) Gut Exzellent Exzellent Gut Gut
Formbarkeit Gut Exzellent Exzellent Vorgesetzter Vorgesetzter
Spezifisches Gewicht (g/cm³) 2.17 2.15 2.15 1.73 1.80
Als Hochleistungskunststofflieferant in China bietet PRES eine Reihe von Hochleistungskunststoffprodukten an, darunter Kunststoffpellets, Kunststoffplatten, Kunststoffstäbe, Kunststoffrohre, Kunststoffpulver und Hochleistungs-3D-Druckfilamente.
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