聚全氟乙丙烯的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、聚全氟乙丙烯(FEP)是四氟乙烯(TFE)與六氟丙烯(HFP)的共聚物，被廣泛應(yīng)用于電線電纜、機(jī)械、化工、醫(yī)療等領(lǐng)域，具有戰(zhàn)略意義。對(duì)于擠出級(jí)FEP，與國外產(chǎn)品相比，國內(nèi)同類產(chǎn)品存在熱穩(wěn)定性能差、易出現(xiàn)熔體破裂、耐熱應(yīng)力開裂性能差等問題，這主要是由于共聚單體含量、端基穩(wěn)定化處理、分子量及其分布、晶態(tài)結(jié)構(gòu)存在差異所致。因此建立組成與端基表征方法、研究國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品的流變性能及其晶態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)我國高性能FEP產(chǎn)品的生產(chǎn)具有重要的意義。本工作選用

2、中國魯西FEP-熔指21.5與日本大金FEP(NP101)-熔指22為研究對(duì)象，研究的主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　通過紅外光譜法，建立標(biāo)準(zhǔn)樣品構(gòu)成紅外分析工作曲線，根據(jù)980 cm-1的-CF3吸收峰及2380 cm-1的-CF2吸收峰定量分析FEP的共聚物組成，并定性分析FEP中是否含有不穩(wěn)定性末端基。結(jié)果表明：大金FEP中HFP的質(zhì)量百分比為12.54％，低于魯西FEP中的17.18%；兩者的紅外譜圖中均沒有-OH和C=O的吸收

3、峰，不穩(wěn)定性端基-COOH均已經(jīng)被穩(wěn)定化處理。
　　利用毛細(xì)管流變儀測(cè)定了FEP在一定剪切速率γ下的剪切應(yīng)力τ、表觀粘度η，計(jì)算出粘流活化能Eη、非牛頓指數(shù)n、剪切敏感性指數(shù)I，并討論了各流變參數(shù)間的關(guān)系、不出現(xiàn)熔體破裂的臨界加工條件。結(jié)果表明：兩者均符合剪切變稀的規(guī)律，但魯西FEP在高的γ下η急劇下降，出現(xiàn)大分子斷裂；隨溫度T的升高，大金FEP的η下降的幅度略大于魯西FEP，受溫度影響較大；兩者的Eη均隨著γ的增大而減小，但大金

4、FEP在高γ下仍有較好的切力敏感性；隨溫度的上升，兩者的I均下降，但大金FEP具有較小的剪切敏感性，粘度更大；兩者均屬于典型的假塑性流體，但大金FEP的非牛頓性明顯低于魯西FEP，流動(dòng)性更好；對(duì)于擠出成型，大金FEP不出現(xiàn)熔體破裂的臨界加工條件為：T(380℃)、γ(300 s-1)，魯西FEP則為：T(385℃)、γ(200 s-1)，大金FEP的加工性能更好。
　　利用差示掃描量熱法，由連續(xù)自成核退火熱分級(jí)的DSC曲線獲得FE

5、P中片晶的分布情況；測(cè)得FEP的平衡熔點(diǎn)為567.6K，單位體積熔融熱為10.29 J·cm-3；由Thomson-Gibbs方程計(jì)算得到不同熔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的片晶厚度。分析FEP的片晶分布及含量與耐熱應(yīng)力開裂性能間的關(guān)系，結(jié)果表明：國內(nèi)外FEP相近熔點(diǎn)所代表的片晶厚度相近，在片晶厚度最大和最小的部分，大金FEP的片晶厚度均薄于魯西FEP；在片晶厚度最大的部分，大金FEP的片晶占比不足魯西FEP的1/2；大金FEP形成的片晶薄且片晶薄的占比多，