ETFE polímeros fluorados

ETFE

ETFE fue desarrollado originalmente en la década de 1970 como una película liviana y resistente al calor, para funcionar como un recubrimiento para la industria aeroespacial. El PVDF y el ETFE equimolar son isómeros, pero este último tiene un punto de fusión más alto y una pérdida dieléctrica menor que el primero. El ETFE se cristaliza en células unitarias que se cree que son ortorrómbicas o monoclínicas. La conformación molecular de ETFE es un zigzag extendido. Este polímero se disolvió en algunos ésteres en ebullición por encima de 230°C, permitiendo así la determinación del peso molecular (promedio en peso) por dispersión de la luz. ETFE tiene varias transiciones, relajación alfa a 110°C (cambios a 135°C a mayor cristalinidad), beta a –25°C y relajación gamma a –120°C. Los terpolímeros de ETFE tienen buenas propiedades mecánicas, incluida la resistencia a la tracción y al corte, y una menor deformación que los perfluoropolímeros. ETFE es más resistente a la radiación que los perfluoropolímeros (moderadamente afectados hasta 20 Mrad) y puede ser reticulado por radiación como el haz de electrones. La reticulación se usa para fortalecer la resistencia al corte del aislamiento de cables de ETFE Introducción a los fluoropolímeros ETFE tiene una constante dieléctrica de 2.6–3.4 y un factor de disipación de 0.0006–0.010 a medida que la frecuencia aumenta de 10^2 a 10^10 Hz. Los terpolímeros de ETFE son resistentes al agrietamiento por tensión y al ataque químico de la mayoría de los compuestos. Los ácidos oxidantes fuertes, los ácidos sulfónicos de ebullición concentrados y las bases orgánicas (aminas) atacan el ETFE y cualquier sustancia química que afecte al PTFE, PFA y FEP. ETFE tiene una temperatura de fusión relativamente alta, excelente resistencia química, eléctrica y a la radiación de alta energía. La película de ETFE es autolimpiante (debido a su superficie antiadherente) y reciclable. ETFE están compuestas principalmente por una secuencia alterna de los dos monómeros y tienen la siguiente estructura:

Características

Resistencia a la luz solar / UV
Excelente resistencia a la abrasión
Alta temperatura: RTI 150°C
Excelentes propiedades eléctricas y químicas
Alta resistencia mecánica
Alta resistencia química
Emisión de humo tóxico
ETFE tiene una clasificación de 94V-0
Es inodoro y no tóxico
Exhibe resistencia excepcional al clima y al envejecimiento
Excelentes propiedades dieléctricas
Su resistencia a la radiación
El aislamiento de alambre de ETFE reticulado por radiación se puede usar continuamente a 200°C

Características principales

La cristalinidad del ETFE varía del 40% al 60% , y tiene una temperatura de fusión de 225–300°C, según la relación de comonómero y el método de procesamiento. Además, la proporción de los dos monómeros se varía para obtener varios grados de ETFE con propiedades optimizadas para aplicaciones finales específicas. El ETFE tiene una resistencia al impacto y al agrietamiento muy alta, lo que proporciona la capacidad de soportar una carga 400 veces mayor que su peso. Semicristalino, este material es una alternativa preferida al vidrio debido a su buena resistencia a la intemperie, también más ligero con una densidad de 1.7gr/cm3 en comparación con 2.7 gr/cm3 para el vidrio. Tiene alta densidad y alto costo, altamente resistente al agrietamiento por tensión, el ETFE es uno de los elementos esenciales en la fabricación de piezas de ensamblaje mecánico inyectadas, como bombas, accesorios o válvulas. También es un material de elección en aplicaciones de la industria química debido a su capacidad para retener sus propiedades incluso cuando se somete a una temperatura muy alta de 150°C y de forma continua. Los campos de la construcción y la arquitectura también usan este plástico. Se utiliza en particular en la fabricación de revestimientos y juntas. Fácil de manejar, pero capaz de transmitir luz y vidrio, este polímero es ampliamente utilizado en la construcción de edificios, especialmente en el acabado. Tiene bajo coeficiente de fricción del ETFE, lo que evita que el polvo o la suciedad se adhieran a su superficie, reduciendo los requisitos de mantenimiento.

Resistencia química

Este termoplástico tiene una excelente resistencia química, incluso si es más bajo que el PTFE. El etileno tetrafluoroetileno (ETFE) es un plástico a base de flúor. Está diseñado para tener una alta resistencia a la corrosión y resistencia en un amplio rango de temperaturas. El polímero de fluoruro de vinilideno, garantiza una excelente resistencia a la corrosión y a la abrasión en el transporte de productos químicos altamente agresivos. El ETFE es generalmente inerte a la mayoría de los ácidos y bases inorgánicos, ácidos orgánicos, hidrocarburos aromáticos y alifáticos, alcoholes y solventes halogenados, mientras que no se recomienda su uso con flúor, aminas, cetonas y oleum (ácido sulfúrico con anhídrido sulfúrico). Atacado por ácidos oxidantes, aminas y ácidos sulfónicos. El ETFE tiene una buena resistencia química y climática, junto con una buena resistencia a la distorsión y a la fluencia a bajas y altas temperaturas. Aunque la resistencia química es buena, el polímero puede verse afectado por solventes muy polares, aminas primarias y ácidos concentrados.

Propiedades dieléctricas

El ETFE tiene un uso limitado como aislante, porque las propiedades dieléctricas dependen de la frecuencia. El ETFE es único porque el material tiene propiedades piezoeléctricas, lo que significa que generará corriente eléctrica cuando se comprima. Esta característica única se ha utilizado para la generación de ondas ultrasónicas.

Propiedades térmicas

Este es un polímero fluorado parcialmente cristalinocon punto de fusionde de235 - 245°C. Temperatura máxima de uso más baja que otros fluoropolímeros (155°C) l ETFE tiene una alta resistencia a la tracción y tenacidad con baja inflamabilidad y es muy adecuado para el aislamiento de alambres y cables incluso a 155°C durante 20,000 horas (consulte la norma IEC 85). ETFE también soporta cambios de temperatura de -80°C a 155°C, tanto altos como bajos.

Propiedades opticas

ETFE o etileno tetrafluoroetileno es un fluoropolímero termoplástico utilizado para una buena transmisión de luz, así como por su resistencia a los rayos gamma y los rayos UV. ETFE debido a su capacidad de regular de manera confiable las condiciones ambientales al interior del edificio, a través de la transparencia UV.

Autoextinción

El material ETFE tiene, como compuesto halógeno, un comportamiento de autoextinción sin la adición de aditivos específicos. En caso de incendio, se libera humo de forma muy limitada. Al igual que cualquier compuesto orgánico, incluso el ETFE puede encenderse en presencia de altas temperaturas ambientales.

Síntesis de ETFE

La copolimerización de TFE y etileno se realiza mediante un mecanismo de adición. Normalmente incluye un termonómero adicional para aumentar la flexibilidad requerida en aplicaciones comerciales. El plástico conocido como ETFE es un polímero de cadena lineal parcialmente fluorada con un peso molecular muy alto. Se produce mediante un mecanismo de polimerización de radicales libres en medio solvente o híbrido (mezcla solvente / acuosa), usando un iniciador de peróxido orgánico. La copolimerización de tetrafluoroetileno y etileno (CH2=CH2, peso molecular, número CAS 74-85-1 procede por un mecanismo de adición. Se componen de 40–60% en moles de etileno, 40% –60% de tetrafluoroetileno y una pequeña cantidad de un termonómero de vinilo polimerizable como perfluoroisobutileno, perfluoropropil vinil éter o hexafluoropropileno. Debido al riesgo de reacción de descomposición explosiva, la copolimerización de etileno y TFE debe realizarse en recipientes especiales a baja presión. La polimerización en suspensión se lleva a cabo generalmente en un disolvente inerte de clorofluorocarbono usando peróxidos fluorados como iniciador y metanol como agente de transferencia de cadena.

Trabajabilidad

El ETFE puede procesarse fácilmente mediante todos los métodos de procesamiento termoplástico estándar, tales como moldeo por inyección, moldeo por compresión, moldeo por soplado, moldeo rotacional, extrusión y revestimiento de alambre. El ETFE es menos flexible que el PTFE, pero tiene una resistencia al impacto, abrasión y resistencia al corte superiores. La adición de un tercer componente a la estructura química crea un ETFE modificado. Por ejemplo, el ETFE modificado por refuerzo de fibra de vidrio es más resistente y rígido y tiene mayor resistencia a la tracción que el PTFE, PFA o FEP. La temperatura recomandad de procesamiento: 290 a 340°C,se recomienda secar pero no es necesario , en cas de nyección racomandamos una temperatura de molde de 70-150°C, mientras en extrusión: los barriles de la extrusora deben ser largos, en relación con el diámetro, para proporcionar tiempo de residencia para calentar la resina a aproximadamente 345°C.

Aplicaciones

El polímero a veces se usa para el revestimiento del cable del automóvil para las clases de alta temperatura (más de 125°C, pero generalmente es demasiado costoso. La aplicación más importante para automóviles se encuentra en los EE. UU., Donde se usa en líneas de combustible coextruidas de múltiples capas. como la capa interna del tubo en una forma eléctricamente conductora. La capa externa está en PA 12, con una en el medio en ETFE normal. Esta es la construcción de las líneas de combustible "P-CkP". os ETFE solo se utilizan para aplicaciones de rendimiento relativamente alto relacionadas con calor, baja temperatura, sustancias químicas internas y aislamiento eléctrico. Debido a que el ETFE es un material semitransparente, también puede usarse como un reemplazo viable para el vidrio o el plástico tradicional. ETFE es un reemplazo atractivo para el vidrio porque mantiene el 1% del peso del vidrio, pero transmite un 25% más de luz y es menos costoso de instalar. ETFE es extremadamente adecuado para su uso en estructuras arquitectónicas. La transmisión superior de radiación UV y de onda larga también hace que se use ampliamente en construcciones al aire libre.