FEP(氟化乙烯丙烯共聚物)薄膜因優異的耐高低溫性、化學穩定性和可熱封性,常與不同基材(如 PET、PI、鋁箔、PTFE 等)復合形成功能性薄膜,用于包裝、絕緣、密封等場景。不同基材的 FEP 復合薄膜在熱封性能(熱封溫度、強度、密封性、耐老化性等)上的差異,主要源于基材的耐熱性、與 FEP 的相容性、力學性能及表面特性,具體如下:
一、純 FEP 薄膜(無基材,單一 FEP 層)
熱封特性:
FEP 自身熔融溫度約 260-270℃,熱封時需達到其熔融溫度使表面軟化并貼合,冷卻后形成牢固的密封。
熱封溫度范圍較窄(約 260-290℃),溫度過低則 FEP 未完全熔融,熱封強度低;過高可能導致薄膜氧化或流延(厚度不均)。
熱封強度高(純 FEP 自粘性能好),密封后耐化學性、耐溫性(長期使用溫度 - 200~200℃)優異,無基材干擾,適合純氟材料密封場景(如腐蝕性液體包裝)。
局限性:純 FEP 薄膜力學強度較低(抗張強度約 15-25MPa),熱封后整體挺度不足,需配合支撐結構使用。
二、FEP/ PET 復合薄膜(基材為 PET,聚對苯二甲酸乙二醇酯)
基材特性:PET 耐熱性較好(熔點約 250℃,長期使用溫度≤120℃),力學強度高(抗張強度 50-70MPa),挺度優異,是常見的支撐基材。
熱封差異:
熱封溫度受限:PET 熔點接近 FEP 熔融溫度(260-270℃),熱封時需嚴格控制溫度(260-280℃),避免 PET 基材因高溫軟化(>250℃時 PET 易變形),導致復合膜分層或熱封邊緣起皺。
熱封強度依賴 FEP 層:熱封時僅 FEP 層熔融,與另一層 FEP(或 FEP 涂層)粘合,PET 基材不參與熱封,僅提供力學支撐。熱封強度主要由 FEP 層厚度(通常 5-20μm)和熔融均勻性決定,整體強度略低于純 FEP(因基材與 FEP 的界面可能存在微小剝離風險)。
適用場景:適合對挺度、耐穿刺性有要求的中等耐溫密封(如電子元件包裝),但長期使用溫度受限于 PET(≤120℃)。
三、FEP/ PI 復合薄膜(基材為 PI,聚酰亞胺)
基材特性:PI 是超高耐熱基材(長期使用溫度 200-300℃,短期耐溫可達 400℃以上),力學強度高(抗張強度 80-150MPa),耐老化性優異。
熱封差異:
熱封溫度范圍寬:PI 耐熱性遠高于 FEP 熔融溫度,熱封時可提高溫度(270-300℃),確保 FEP 充分熔融,熱封更牢固,且基材無軟化風險,適合高精度熱封(如邊緣密封)。
熱封后耐溫性突出:熱封后的復合膜耐溫性由 PI 主導,可在 200℃以上環境長期使用,適合高溫場景的密封(如航空航天線纜絕緣層熱封)。
界面結合要求高:PI 表面惰性強,與 FEP 的相容性較差,需對 PI 表面進行預處理(如等離子刻蝕、涂覆粘結層),否則熱封時可能出現 FEP 層與 PI 基材剝離,影響整體密封性。
四、FEP/ 鋁箔復合薄膜(基材為鋁箔)
基材特性:鋁箔為金屬基材,耐熱性極高(熔點 660℃),阻隔性(阻氣、阻水、阻光)優異,但易折損,力學韌性差。
熱封差異:
熱封溫度靈活:鋁箔耐高溫,熱封時 FEP 層可充分熔融(260-300℃),溫度對基材無影響,熱封工藝穩定性高。
熱封強度與界面附著力相關:熱封時 FEP 層需同時實現 “FEP-FEP 自粘” 和 “FEP - 鋁箔粘合”。鋁箔表面通常需鈍化處理(形成氧化層)或涂覆底漆,增強與 FEP 的附著力,否則熱封后可能因 FEP 與鋁箔剝離導致密封失效。
阻隔性疊加優勢:熱封后兼具 FEP 的耐化學性和鋁箔的高阻隔性,適合強腐蝕性、高純度物質的包裝(如化工試劑密封),但需避免折疊導致鋁箔破裂。
五、FEP/ PTFE 復合薄膜(基材為 PTFE,聚四氟乙烯)
基材特性:PTFE 耐熱性極高(長期使用溫度 - 200~260℃),但熔點約 327℃,且自身不熔(無熔融流動性),無法直接熱封。
熱封差異:
FEP 作為熱封媒介:PTFE 無法熔融,需依賴表面復合的 FEP 層實現熱封(FEP 熔融后將兩層 PTFE 基材粘合),熱封溫度需達到 FEP 熔融點(260-280℃),但低于 PTFE 熔點,避免 PTFE 性能受影響。
熱封強度較低:PTFE 表面能極低(惰性強),與 FEP 的相容性差,即使通過表面處理,FEP 與 PTFE 的界面結合力仍較弱,熱封強度通常低于其他基材復合膜,適合對耐溫性要求極高但密封強度要求不高的場景(如高溫管道接口密封)。
總結:核心差異對比
基材類型 熱封溫度范圍 熱封強度 耐溫性 關鍵影響因素 典型應用
純 FEP 260-290℃ 高 高(-200~200℃) 自身熔融均勻性 腐蝕性液體密封
FEP/PET 260-280℃ 中 中(≤120℃) PET 耐熱上限、FEP-PET 附著力 電子元件包裝
FEP/PI 270-300℃ 中 - 高 極高(≤300℃) PI 表面預處理、FEP 熔融充分性 高溫線纜密封
FEP / 鋁箔 260-300℃ 中 - 高 高(取決于 FEP) FEP - 鋁箔界面附著力 化工試劑包裝
FEP/PTFE 260-280℃ 低 極高(≤260℃) FEP-PTFE 相容性 超高溫接口密封
綜上,不同基材的 FEP 薄膜熱封差異的核心是基材耐熱性與 FEP 熔融溫度的匹配度、基材與 FEP 的界面相容性,以及基材對整體力學性能和耐環境性的加持。選擇時需結合熱封工藝條件(溫度、壓力)和終使用環境(耐溫、耐化學性、阻隔需求)綜合判斷。