اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP به چه ماده ای گفته میشود و چه خواصی دارد؟
اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP نوعی هم بسپار متشکل شده از هگزا فلوئوروپروپیلن و تترافلوئورواتیلن میباشد. این ماده را میتوان با استفاده از روش های سنتی قالب گیری تزریقی و تکنیک های اکستروژن پیچشی در طی ذوب فراوری کرد و به همین دلیل متقاوت از رزین های پلی تترافلوئورواتیلن میباشد.
ماده یاد شده توسط کمپانی دو پونت تولید شد و پس از ان تحت برند تجاری Teflon FEP فروخته شد. سایر نامهای تجاری پرکاربرد این ماده عبارتند از: Neoflon FEP از شرکت داکالین یا Dyneon FEP از شرکت Dyneon/3M.
ترکیبات سازنده ی اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP شباهت زیادی با فلوئوروپلیمرها ی پلی تترافلوئورواتیلن و رزین پلیمری پرفلوئوروالکوکسی دارند. هر دو ماده نام برده شده خواص کاربردی اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP را شامل میشوند مانند اصطکاک کم و عدم واکنش پذیری ولی با سادگی بیشتری میتوان انها را شکل داد. اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP نرم تر از پلی تترافلوئورواتیلن میباشد و در دمای 260 درجه سانتی گراد ذوب میشود. علاه بر ان این ترکیب پلیمری شفاف بوده و در برابر پرتوهای خورشید مقاومت خوبی دارد.
تولید اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP چگونه صورت میگیرد؟
اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP از بسپارش رادیکال های ازاد ترکیبی از تترافلوئوراتیلن و هگزا فلوئوروپروپیلن ساخته میشود. در این واکنش خواصی مانند واکنش پذیری نسبتا پایین این ماده نقش مهمی دارد. فرایند یاد شده ابتدا با پروکسی دی سولفات اغاز میشود که همولیز میشود تا رادیکال های سولفاتی را ازاد سازد. از انجایی که ماده نام برده شده به سختی در اغلب حلال ها حل میشود، بسپارش امولسیونی در آب انجام میگیرد و در اغلب موارد نیز در ان از یک عامل فعال سطحی مانند پرفلوئورواکتان سولفیک اسید یا PFOS استفاده میشود. این پلیمر، 5درصد از ماده ی پروپیلنی را تشکیل میدهد.
اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP چه ویژگی هایی دارد؟
مقاومت این ماده در برابر خوردگی تا اندازه ای است که میتوان ان را به عنوان تنها فلوئوروپلیمری شناخت که مقاومتی همانند پلی تترافلوئورواتیلن در برابر عاملهای قوی و مهاجم دارد. این مورد ناشی از ان است که اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP ساختار کربن-فلوئورینی دارد و حالت فلوئورینی نیز در ان به حداکثر رسیده است.
از نظر گرمایی نیز این ماده در مقایسه با پلی تترافلوئورواتیلن و پرفلوئوروالکوکسی پیشرو بوده و نقطه ذوب ان 260 درجه سانتی گراد یا 500 درجه فارنهایت میباشد، حدود 4 درجه پایین تر از پرفلوئوروآلکیل و همچنین پایین تر از پلی تترافلوئورواتیلن.
از لحاظ الکتریکی، پلی تترافلوئورواتیلن و پرفلوئوروالکوکسی و اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP دارای ضریب دی الکتریک مشابهی میباشند ولی استحکام دی الکتریک اتیلن پروپیلن فلویورینه بالاتر از پرفلوئوروالکوکسی میباشد. اگرچه ضریب انتشار پرفلوئوروالکوکسی نزدیک به پلی تترافلوئورواتیلن میباشد، همین ضریب برای FEP شش برابر بیشتر بوده و این مورد باعث میشود تا ماده یاد شده نوعی رسانای غیر خطی در میدان الکترواستاتیک باشد.
از نظر مکانیکی نیز ماده یاد شده کمی انعطاف پذیر تر از پلی تترافلوئورواتیلن می باشد ولی شاید عجیب به نظر برسد که این نوع از فلوئوروپلیمرها به خوبی پلی تترافلوئوراتیلن نمیتواند خمیدگی و تا شدگی های مکرر را تحمل نماید. ضریب اصطکاک دینامیکی FEP نیز بالاتر بوده، نرم تر است و استحکام کششی کمتری در مقایسه با پلی تترافلوئورواتیلن و پرفلوئوروالکوکسی دارد.
لازم به ذکر است که FEP در مقایسه با پلی تترافلوئورواتیلن قابلیت خیلی بیشتری برای پوشش دهی دارد، به خصوص برای پوشش دهی محصولاتی که در معرض مواد شوینده قرار میگیرند.
ممکن است بنا بر دلایل مختلفی، اتیلن تترافلوئورواتیلن را در سایر گروه ها قرار دهند زیرا این ماده ترکیبی از استحکام بالا و خواص مهندسی شده را ارائه میکند که به نظر میرسد این ویژگی ها در سایر انواع پلیمرهای موجود مانند پلی تترافلوئوراتیلن، اتیلن پروپیلن فلویورینه و پرفلوئوروالکوکسی به مقدار کمتری یافت شود.
مقایسه ای دقیق بین پلی تترافلوئوراتیلن، پرفلوئوروالکوکسی و اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP
در این بخش به تفاوت های بین فلوئورپلیمرها با نامهای پلی تترافلوئوراتیلن، اتیلن پروپیلن فلویورینه و پرفلوئوروالکوکسی می پردازیم. فلوئوروپلیمرها امروزه در جهان به منظور تولید محصولات متفاوتی به کار برده میشوند.
Roy Plunkett جملاتی را در خصوص پلی تترافلوئورواتیلن بیان میکند: از بخش بالای اجاق گاز تا فضای خارجی، از حوزه الکترونیک تا محیط زیست، از معماری تا مجمسه ازادی، تفلون تمام بخش های زندگی روزانه ما را شامل میشود.
فلوئوروپلیمرها انواع گوناگونی دارند و هرکدام به منظور متفاوتی مورد استفاده قرار میگیرد. تمایزهای ظریف و کوچک در بین سه نوع فلوئوروپلیمر یاد شده باعث میشود تا مجموعه ای گسترده از خواص برای هر کدام از انها تعریف شود.
پلی تترافلوئووراتیلن
پلی تترافلوئووراتیلن که با نام اختصاری PTFE نیز شناخته میشود، اولین فلوئوروپلیمر ترکیبی ساخته شده میباشد. این ماده بیشتر با نام تجاری خود یعنی تفلون شناخته میشود و بیشترین مصرف را در بین سایر انواع فلوئوروپلیمر ها دارد.
اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP
اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP تفاوت های کمی با تفلون دارد و همچنان تا حدی حالت نچسب دارد.
پرفلوئوروالکوکسی یا PFA
تفاوت اصلی بین پرفلوئوروآلکوکسی آلکان ها، پلی تترافلوئووراتیلن و پرفلوئوروالکوکسی این است که این مواد دارای زیر مجموعه های الکوکسی محور میباشند که به پلیمر اجازه میدهد تا در حالت ذوب همچنان قابلیت فراوری داشته باشد
از اتیلن پروپیلن فلویورینه یا FEP برای تولید چه محصولاتی استفاده میشود؟
اتیلن پروپیلن فلویورینه همانند پلی تترا فلوئورواتیلن به صورت عمده در سیم کشی مورد استفاده قرار میگیرد مانند کابلهای هم محور، سیم کشی های کامپیوتری و همچنین سیم های روکش دار.
در تولید قطعات ترکیبی باکیفیت در حوزه هایی مانند صنایع هواپیمایی، میتوان از این مواد به منظور حفاظت از قالب در طی روندهای فراوری ماده استفاده کرد. در چنین مواردی به این فیلم، فیلم ازاد سازی می گویند که با هدف پیشگیری از اتصال پلیمر چسبنده ی فراوری (مانند اپوکسی در ترکیبات لامینیت کربن فیبر اپوکسی) به ابزارهای فلزی به کار برده میشود. خواصی مانند توانایی حفظ ترکیبات شیمیایی در دماهای بالا و مقاومت در برابر اسیبهای ناشی از سوختهای شیمیایی (موادی که با انفجار، گرما و انرژی تولید میکنند) باعث شده اند تا ماده یاد شده گزینه ای مناسب برای این صنعت باشد.
محصولات نیمه تمام شده مانند لوله ها، میله های گرد، ورقه های قابل استفاده برای پوشش دهی، شست و شو دهنده های گازی و مخازن همگی در صنعت فراوری شیمیایی به کار برده میشوند تا حمل و توزیع مواد شیمیایی خطرناک را ممکن و ایمن سازند.
از این ماده به همراه PFA در تولید لوله ها (لوله هایی که در فراوری مواد خورنده و خطرناک به کار برده میشوند) و تجهیزات ازمایشگاهی هم استفاده میشود که ناشی از انعطاف پذیری، مقاومت بالا در برابر حملات شیمیایی و شفافیت ظاهری میباشد.
کمپانی های GmbH, Finemech, Savillex و Nalgene از معروف ترین تولید کنندگانی میباشند که همگی به خوبی از دو ماده یاد شده بهره برده اند.
از دیگر مصارف پروپیلن اتیلن فلویورینه، میتوان به چاپ سه بعدی رزینی اشاره کرد که در مقابل اشعه فرابنفش فراوری شده است. خواص یاد شده مانند شفافیت بالا و اصطکاک پایین باعث شده اند تا بتوان به خوبی از ماده یاد شده به عنوان کفه ی مخازن رزینی استفاده کرد.
