借助對聚全氟乙丙烯的深入研發(fā)，我們不難發(fā)現其在高溫下表現出的卓越的化學(xué)穩定性、良好的耐蝕性、低的表面能等一系列優(yōu)良的性能使其在現代的微電子、半導體、光電、生物醫藥等領(lǐng)域的應用越來(lái)越廣泛，對于將其應用的更廣更深有著(zhù)重要的意義
由四氟乙烯（TFE）與六氟丙烯（HFP）共聚的全氟烴類(lèi)的樹(shù)脂稱(chēng)為FEP，具有優(yōu)良的熱穩定性、化學(xué)穩定性、耐輻射性、耐腐蝕性、耐磨性等眾多優(yōu)良的性能，廣泛用于各種高溫的零部件、微波爐的油膩盤(pán)、空調的冷凝器、電機的絕緣等。由其分子鏈中大量的C-F鍵的存在使其具有極佳的化學(xué)惰性和較好的熱穩定性[]。
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1. 基本性能
熱性能
其可長(cháng)期的連續工作于200℃左右的高溫環(huán)境中,對短時(shí)的260℃左右的高溫也能耐受.。
- 熔點(diǎn)約 567?K（≈?294?℃），熱分解溫度高，耐熱循環(huán)次數可超過(guò) 3?萬(wàn)次。
化學(xué)耐受性
- 對強酸、強堿、強氧化劑以及大多數有機溶劑均表現出幾乎不受侵蝕的特性，是少數能夠在極端化學(xué)環(huán)境中長(cháng)期使用的塑料之一[]。
電氣特性
- 介電常數約 2.1，介質(zhì)損耗低，體積電阻率可達 101??Ω·cm，具備優(yōu)異的絕緣性能，常用于高頻電纜和阻燃通信線(xiàn)纜。
機械與摩擦
- 摩擦系數極低，表面光滑且不粘附，適合作為滑動(dòng)件或防粘襯里。
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2. 加工方式
- 擠出與吹脹：可制成管材、薄膜、熱收縮管等，常用于電纜絕緣和包裝。
借助對氮氣或其他的發(fā)泡劑的作用下形成的微孔的結構，極大的降低了介電常數和介質(zhì)的損耗，使其可應用于同軸的射頻電纜等高頻的介質(zhì)的填充材料中。
基于對粉末的高溫高壓的模塑成型，尤其可用來(lái)制造出復雜的形狀的襯里或薄壁的部件等。
依托于將紡絲的加工途徑從簡(jiǎn)單的紡制延伸到拉伸、熱定型等復雜的后處理，紡絲的力學(xué)性能也能得到相應的顯著(zhù)提升，從而為其在高新材料的應用中提供了更廣的發(fā)展空間。
依托于對FEP的化學(xué)蝕刻、電子束的接枝或等離子體的處理等方法，在其表面引入一定的極性基團，從而可大大地改善其與金屬或其他聚合物的粘附性。
4. 前沿研究與發(fā)展趨勢
1. 高導熱復合材料
依托于將AlN的顆粒（其質(zhì)量的30%）有機的加入FEP的基體中不僅可將其熱導率提高至2.22W/(m·K)，而且可將其體積的電阻率都控制在101?Ω·cm以上，既滿(mǎn)足了電子封裝的散熱的要求，也可將高功率的器件的散熱的需求都得到了很好的滿(mǎn)足。
2. 介電與高頻擊穿調控
借助對TiO?的添加可將介電常數的升高與高頻的擊穿強度的降低兩者都得以很好的體現，反之Al?O?的加入可對高頻的擊穿閾值的顯著(zhù)的提升，對形成更耐高頻的絕緣材料都有較好的理論依據。
3. 超疏水與自清潔表面
- 通過(guò)模壓復制荷葉微結構并在 280?℃、-0.1?MPa 真空下熱壓成型，FEP 表面可實(shí)現接觸角 168° 的超疏水性能，且經(jīng) Piranha 處理后可快速恢復[]。
4. 防垢功能涂層
憑借對PVDF/FEP基體的10%的Al?O?或5%的ZnO的加入，可分別將其原有的疏水性（接觸角>115°）大大地提高，同時(shí)將其所帶來(lái)的碳酸鈣的結垢量都降低至傳統的涂層的60-70%以?xún)?，對于海水的淡化和熱交換系統都有著(zhù)較好的應用前景。
5. 顏色母粒技術(shù)
- 通過(guò)配制耐 380?℃以上的無(wú)機顏料與分散劑，可在不顯著(zhù)影響電氣性能的前提下實(shí)現彩色 FEP 電纜，滿(mǎn)足視覺(jué)辨識和美觀(guān)需求。
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5. 使用建議
- 加工時(shí)溫度控制：為避免熔體破裂或熱應力開(kāi)裂，建議在 380?℃左右、剪切速率 300?s?1 以下進(jìn)行擠出。
- 表面粘接：若需與金屬或其他聚合物粘合，推薦先進(jìn)行化學(xué)接枝或等離子體活化，以提升表面極性并實(shí)現可靠的粘接[[31]]。
- 填料選擇：對熱導率有高要求時(shí)優(yōu)先選用 AlN；對介電常數和高頻擊穿要求嚴格時(shí)可考慮 Al?O? 而非 TiO?[[32]]。
- 長(cháng)期耐候：在戶(hù)外或高輻射環(huán)境中使用時(shí)，建議選用經(jīng)過(guò) UV 穩定劑或表面涂層處理的 FEP，以防止光老化[[33]]。
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總結
以其堪稱(chēng)“高溫之王”的超高的耐高溫性、能抵抗各種惡性的化學(xué)介質(zhì)的耐化學(xué)性、優(yōu)異的電氣絕緣性以及低摩擦的特性，Fluoroplastic(FEP)已成為高端的電子、航空航天、化工、醫療等領(lǐng)域的關(guān)鍵材料。近幾年通過(guò)對FEP的填料復合、表面微結構的加工以及功能的母粒的技術(shù)的不斷的突破使其在更高的導熱、更好的防垢、更豐富的顏色以及更強的粘接等方面都取得了很大的突破從而大大地進(jìn)一步的提升了其在新興的高技術(shù)的應用中的競爭力。
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