Het belangrijkste verschil tussen FEP en PTFE is dat FEP in de smelt kan worden verwerkt met behulp van conventionele spuitgiet- en schroefextrusietechnieken, terwijl PTFE niet in de smelt kan worden verwerkt.
FEP en PTFE zijn sterk gelijkende polymeerstructuren. Deze twee stoffen hebben chemische samenstellingen die op elkaar lijken. Ze hebben echter aanzienlijk verschillende chemische en fysische eigenschappen.
Wat is FEP?
De term FEP staat voor gefluoreerd ethyleenpropyleencopolymeer. Het wordt geproduceerd uit hexafluorpropyleen en tetrafluorethyleen. De merknaam voor deze verbinding is Teflon FEP. Er zijn echter ook enkele andere merknamen, waaronder Neoflon FEP, Daikin en Dyneon FEP. Dit materiaal lijkt qua samenstelling sterk op PTFE en PFA. Deze drie materialen delen de eigenschappen van lage wrijving en niet-reactieve aard, maar vergeleken met PTFE zijn FEP en PFA gemakkelijk vervormbaar. Bovendien is FEP aanzienlijk zachter dan PTFE. Bovendien is FEP zeer transparant en ook bestand tegen zonlicht.
Figuur 01: Chemische structuur van de herhalende eenheid van FEP
Meestal wordt FEP-materiaal geproduceerd door middel van polymerisatie met vrije radicalen. Dit proces maakt gebruik van een mengsel van tetrafluorethyleen en hexafluorpropyleen. Meestal begint dit productieproces met peroxydisulfaat, dat kan homolyseren, waardoor sulfaatradicalen ontstaan. Wat nog belangrijker is, is dat FEP slecht oplosbaar is in de meeste oplosmiddelen die we kennen; het polymerisatieproces wordt dus uitgevoerd als een emulsie in water in aanwezigheid van een oppervlakteactieve stof zoals PFOS.
Wat is PTFE?
De term PTFE staat voor polytetrafluorethyleen. In algemene termen wordt het genoemd als Teflon. Dit materiaal heeft fluorkoolstofeenheden als herhalende eenheden. PTFE is een synthetisch fluorpolymeer. De algemene formule van dit materiaal is (C2F4)n.
Figuur 02: Structuur van PTFE
PTFE is een materiaal met een hoog molecuulgewicht, dat alleen koolstof- en fluoratomen bevat. Dit materiaal bestaat in vaste toestand bij kamertemperatuur. PTFE is hydrofoob, dus water kan het oppervlak niet nat maken. Verder wordt dit materiaal beschouwd als niet-reactief en bruikbaar materiaal in de antiaanbaklaag. Deze niet-reactieve aard ontstaat door de sterkte van de C-F-binding. Vanwege deze eigenschap is PTFE nuttig bij het vervaardigen van containers en pijpen. Bovendien kunnen we dit materiaal ook als smeermiddel gebruiken. Als smeermiddel kan het wrijving en het energieverbruik van machines verminderen. Bovendien is dit materiaal slecht oplosbaar in bijna alle oplosmiddelen.
De methode voor de productie van teflon is polymerisatie door vrije radicalen. We kunnen Teflon maken door tetrafluorethyleen te polymeriseren. Dit productieproces vereist echter gespecialiseerde apparatuur omdat tetrafluorethyleen de neiging heeft explosief om te zetten in tetrafluormethaan. Het is een gevaarlijke nevenreactie.
Als we kijken naar de polymeereigenschappen, is PTFE een thermoplastisch polymeer. Het komt voor als een witte vaste stof bij kamertemperatuur. De dichtheid van dit materiaal is ongeveer 2200 kg/m3 Bij zeer lage temperaturen vertoont Teflon een zeer hoge sterkte en taaiheid met zelfsmerende eigenschappen. Bij hoge temperaturen heeft het ook een goede flexibiliteit. Aangezien dit materiaal zeer niet-reactief is, omvatten de chemische soorten die er een significant effect op kunnen hebben, zeer reactieve chemische soorten zoals alkalimetalen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen FEP en PTFE
- FEP en PTFE hebben vergelijkbare chemische samenstellingen.
- Deze stoffen hebben een vergelijkbare corrosiebestendige activiteit ten opzichte van bijtende middelen.
- Ze bevatten identieke diëlektrische constante waarden.
Wat is het verschil tussen FEP en PTFE?
De term FEP staat voor gefluoreerd ethyleen-propyleencopolymeer, terwijl de term PTFE staat voor polytetrafluorethyleen. Het belangrijkste verschil tussen FEP en PTFE is dat FEP in de smelt kan worden verwerkt met behulp van conventionele spuitgiet- en schroefextrusietechnieken, terwijl PTFE niet in de smelt kan worden verwerkt. FEP heeft een aanzienlijk hoog smeltpunt dan PTEF. Bovendien is PTFE nuttig bij het vervaardigen van containers en leidingen, terwijl FEP superieur is aan PTFE in sommige coatingtoepassingen waarbij blootstelling aan detergentia is betrokken.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen FEP en PTFE in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – FEP vs PTFE
FEP en PTFE hebben sterk vergelijkbare chemische samenstellingen. Het belangrijkste verschil tussen FEP en PTFE is dat FEP in de smelt kan worden verwerkt met behulp van conventionele spuitgiet- en schroefextrusietechnieken, terwijl PTFE niet in de smelt kan worden verwerkt.
Afbeelding met dank aan:
1. "Gefluoreerd ethyleenpropyleen" door Edgar181 (talk) - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Perfluorodecyl-chain-from-xtal-Mercury-3D-balls" door Ben Mills - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia
