Ethylen-Chlortrifluorethylen-Copolymer

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	ECTFE Ethylen-Chlortrifluorethylen Ethylen-Trifluorchlorethylen Poly(Ethen-Co-Chlortrifluorethen)
CAS-Nummer	25101-45-5
Monomere	Chlortrifluorethen Ethen
Summenformel der Wiederholeinheit	C4H4ClF3
Molare Masse der Wiederholeinheit	144,52
PubChem	159996
Art des Polymers	Thermoplast
Kurzbeschreibung	weißer oder transparenter Feststoff
Eigenschaften
Aggregatzustand	fest
Dichte	1,70–1,74 g/cm³
Schmelzpunkt	220–227 °C
Glastemperatur	92 °C
Härte	Shore D55
Kristallinität	teilkristallin
Elastizitätsmodul	1410–1500 MPa
Wasseraufnahme	4·10−2 % (+23 °C; 50 % rel. Feuchte)
Elektrische Leitfähigkeit	10−12 S/m
Bruchdehnung	> 50 % (DIN 53455)
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
Thermischer Ausdehnungskoeffizient	8·10−5 °C
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar
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. 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.

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.

ECTFE zeichnet sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit von −75 bis 150 °C 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. 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.

Gegenüber dem oft verwendeten Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer (ETFE) erreicht ECTFE eine höhere Transmissivität sowie eine geringerer Trübung bei ansonsten gleichen Eigenschaften.

Verwendung

• In der chemischen Industrie werden Beschichtungen aus ECTFE für Behälter oder Verrohrungen eingesetzt.
• In Form von lichtdurchlässigen Folien wird es für Membranstrukturen in der Architektur anstelle von Glas verwendet.
• Es findet bei Solarzellen als lichtdurchlässige Schutzschicht für Dünnschichtzellen Anwendung.
• Zur Beschichtung der Verrohrung von Luftaustausch- und Reinigungssystemen in Reinräumen.

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