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F-46樹(shù)脂和聚四氟乙丙烯一樣,也是完全氟化的結構,不同的是聚四氟乙烯主鏈的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代,結構式如下:
由此可見(jiàn),F-46樹(shù)脂和聚四氟乙烯雖都由碳氟元素組成,碳鏈周?chē)耆环影鼑?zhù),但F-46其大分子的主鏈上有分支和側鏈。這種結構上的差別對于材料在長(cháng)期應力下的溫度范圍上限來(lái)看,無(wú)很大影響,F-46的上限溫度為200℃,而聚四氟乙烯的高使用溫度是260℃。但是,這種結構上的差別,卻使F-46樹(shù)脂具有相當確定的熔點(diǎn),并可用一般的熱塑性加工方法成型加工,使加工工藝大為簡(jiǎn)化。這是聚四氟乙烯所不具備的。這便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
F-46中六氟丙烯的含量對共聚體的性能是有一定的影響。當前生產(chǎn)的F-46樹(shù)脂的六氟丙烯的含量,通常在14%-25%(質(zhì)量分數)左右。
物理性能
F-46樹(shù)脂的分子量測定,當前尚無(wú)可行的方法。但它在380℃時(shí)的熔融粘度要比聚四氟乙烯低,為103-104Pa.s??梢?jiàn)F-46的分子量比聚四氟乙烯低得多。
F-46的熔點(diǎn)隨共聚體的組分不同而有一定的差異,共聚體中六氟丙烯的含量的增加時(shí),熔點(diǎn)變低。按差熱分析法所測得的結果,國產(chǎn)F-46樹(shù)脂的熔點(diǎn)大多在250-270℃之間,比聚四氟乙烯低。
F-46樹(shù)脂是一種結晶性高聚物,結晶度比聚四氟乙烯低一些,當F-46熔體緩慢冷卻到晶體熔點(diǎn)以下溫度時(shí),大分子重行結晶,結晶度在50%-60%之間;當熔體以淬火方式迅速冷卻時(shí),結晶度較小,在40%-50%之間。F-46的晶體結構形態(tài),均為球晶結構,并隨樹(shù)脂和加工成型溫度及熱處理方式的不同而有一定的差異。
F-46樹(shù)脂的耐熱性能僅次于聚四氟乙烯,能在-85-+200℃的溫度范圍內連續使用。即使在-200℃和+260℃的極限情況下,其性能也不惡化,可以短時(shí)間使用。
F-46樹(shù)脂的熱分解溫度熔點(diǎn)溫度,在400℃以上才發(fā)生顯著(zhù)的熱分解,分解產(chǎn)物主要是四氟乙烯和六氟丙烯。由于F-46大分子通常帶有的等端基在熔點(diǎn)以上溫度時(shí)也會(huì )分解,因此300℃以上進(jìn)行加工時(shí)也注意適當的通風(fēng)。F-46在熔點(diǎn)溫度以下是相當穩定的,但在200℃高溫下機械強度損失較大。圖2是F-46樹(shù)脂的熔融指數在恒溫下的瞬間變化情況,熔融指數表示F-46在372℃,5000g重力下,10min內流過(guò)規定孔徑的克數,因此,可用熔融指數的增加來(lái)分析熔體粘度的減少及共聚物發(fā)生熱分解的情況。圖3是F-46與F-4絕緣電線(xiàn)相比較的壽命曲線(xiàn)。
F-46樹(shù)脂在大氣中抗氧化性能非常好,耐大氣穩定性高。F-46的耐輻照性要比聚四氟乙烯好,略遜于聚乙烯。在空氣中和室溫下,F-46開(kāi)始出現性能變化的小吸收劑量為105-106rad?既103-104Gy,故可作耐輻照材料使用。
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