Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer
chemische Verbindung
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Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer (ECTFE) ist ein thermoplastisches Block-Copolymer, welches eine gute Schlagzähigkeit, thermische Beständigkeit und Antihaftwirkung besitzt. Es wurde erstmals 1970 durch Solvay unter dem Handelsnamen Halar® ECTFE auf den Markt gebracht.
| Strukturformel | |||
|---|---|---|---|
| |||
| Allgemeines | |||
| Name | Ethylen-Chlortrifluorethylen | ||
| Andere Namen |
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| CAS-Nummer | 25101-45-5 | ||
| Monomere | |||
| Summenformel der Wiederholeinheit | C4H4ClF3 | ||
| Molare Masse der Wiederholeinheit | 144,52 g·mol−1 | ||
| PubChem | 159996 | ||
| Art des Polymers |
Thermoplast | ||
| Kurzbeschreibung | |||
| Eigenschaften | |||
| Aggregatzustand |
fest | ||
| Dichte |
1,70–1,74 g/cm³[1] | ||
| Schmelzpunkt |
220–227 °C[1] | ||
| Glastemperatur |
92 °C[2] | ||
| Härte |
Shore D55[1] | ||
| Kristallinität |
teilkristallin[2] | ||
| Elastizitätsmodul | |||
| Wasseraufnahme |
4·10−2 % (+23 °C; 50 % rel. Feuchte)[1] | ||
| Elektrische Leitfähigkeit |
10−12 S/m[1] | ||
| Bruchdehnung |
> 50 % (DIN 53455)[1] | ||
| Chemische Beständigkeit |
beständig gegen aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Phenole, halogenierte Lösungsmittel, Ester und Ketone, Kali- und Natronlauge, aliphatische Amine/Ammoniakwasser, organische und anorganische Säuren, Wasserstoffperoxid, UV-Strahlung; unbeständig gegen Halogene; vollständige Zersetzung durch freie Alkalimetalle[1] | ||
| Thermischer Ausdehnungskoeffizient |
8·10−5 °C[1] | ||
| Sicherheitshinweise | |||
| |||
| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||
Herstellung
ECTFE wird durch Copolymerisation bei Temperaturen um −80 bis −60 °C aus Chlortrifluorethen und Ethylen hergestellt.[2] ECTFE wird als Schmelzgranulat oder als Pulver zur Weiterverarbeitung mittels Rotationsformen oder Spritzgießen bereitgestellt. Alternativ wird es zu Folien mit einer Stärke von 250–300 µm verarbeitet.[2]
Eigenschaften
Beschichtungen mit ECTFE sind besonders geeignet für Anwendungen, bei denen die chemische Beständigkeit bei erhöhter Temperatur im Vordergrund steht. Es ist beständig gegen Säuren und Laugen in einem pH-Bereich von 1 bis 14. Unter anderem beständig gegen Salpetersäure, Ozon, Wasserstoffperoxid, Schwefelsäure, Fluorwasserstoffsäure und Ammoniakwasser.[4]
ECTFE zeichnet sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit von −75 bis 150 °C[1] und hohe Abriebfestigkeit aus. Es kann auch in großen Schichtdicken von bis zu 1 mm aufgebracht werden. Zum Vergleich: bei Polytetrafluorethylen (PTFE) sind Schichtdicken von wenigen µm üblich.[5] Durch eine niedrige Rauhtiefe verfügt eine ECTFE-Oberfläche über gute Antihaft-Eigenschaften.
ECTFE ist ein guter elektrischer Isolierstoff, der spezifische elektrische Widerstand beträgt 1013 Ω/cm und die Durchschlagfestigkeit 14,5 kV/mm. Die beiden Werte sind jedoch geringer als jene Werte bei PTFE, welches unter anderem bei Hochspannungskabeln eingesetzt wird.[1]
Gegenüber dem oft verwendeten Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) erreicht ECTFE eine höhere Transmissivität sowie eine geringerer Trübung bei ansonsten gleichen Eigenschaften.[2]
Verwendung
- In der chemischen Industrie werden Beschichtungen aus ECTFE für Behälter oder Verrohrungen eingesetzt.[1]
- In Form von lichtdurchlässigen Folien wird es für Membranstrukturen in der Architektur anstelle von Glas verwendet.[2]
- Es findet bei Solarzellen als lichtdurchlässige Schutzschicht für Dünnschichtzellen Anwendung.[6]
- Zur Beschichtung der Verrohrung von Luftaustausch- und Reinigungssystemen in Reinräumen.[7]
Siehe auch
- Polychlortrifluorethylen (PCTFE)
Literatur & Weblinks
- S. Koltzenburg, M. Maskus, O. Nuyken, Block- und Pfropfpolymere (387 ff.). In: Polymere – Synthese, Eigenschaften und Anwendungen. Springer Verlag (2014), ISBN 978-3-642-34772-6
- BIOSYNTH, Sicherheitsdatenblatt für Chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer; (25.10.2022); FC86897