分散聚合工艺制备聚四氟乙烯及其性能研究
- 格式:pdf
- 大小:2.79 MB
- 文档页数:3


聚四氟乙烯合成方法——乳液合成法此法属自由基聚合反应。
在此法中.使用的单体为气体四氟乙烯。
具体方式如下:先向一个压力容器中加入一定量的水,然后将自由基引发剂、乳化剂、pH值调节剂以及一些其它必要试剂以一定的顺序加入其中,再将气体四氟乙烯单体通入反应器发生反应,生成聚四氟乙烯颗粒。
所用的表面活性剂一般为氟化型,而引发剂一般使用水溶性过硫酸盐:但使用水溶性过硫酸盐作为引发剂时应注意一个原则:反应温度高于50℃时,只单独使用此引发剂可以了;当温度在5~50℃之间时,需再加入一些还原剂,如铁盐、硝酸盐和二硫酸钠等。
此法所得的聚四氟乙烯颗粒尺寸一般较大。
如Bladel[3】合成的聚四氟乙烯颗粒尺寸在50~150 nm 范围内,平均粒子直径为100 nm。
因乳液合成法所获得的粒子一般是悬浮在溶液中,此聚合过程并不是一个真正意义上的液相聚合反应,有时把它称作悬浮聚合反应。
乳化聚合反应具有高转化率、高反应速率以及可获得高分子量的聚四氟乙烯颗粒的优点。
膨胀聚四氟乙烯成型工艺膨胀聚四氟乙烯的成型分两个阶段。
第一阶段将PTFE散树脂与润滑助剂按一定比例混合。
放置一定时间后预成型,然后将糊膏挤压成纵向排列纤维状的预成型品经干燥去除助剂;第二阶段在低于聚四氟乙烯熔点的温度下进行高速拉伸,再在高于熔点的温度下对处于拉伸状态的聚四氟乙烯半成品进行热定形,即可得到膨胀聚四氟乙烯制品。
其工艺流程如下:(1)混料将聚四氟乙烯树脂与助挤剂按一定质量比例,混合均匀。
选用分散树脂,它有良好的成纤性,粒子问的凝聚力低,分子链受到很小的剪切作用就会沿粒子长轴方向排列,形成线形结晶。
加入助挤剂可以增加颗粒问的粘连,降低树脂颗粒间及树脂与容器间的摩擦力,提高加工性能。
助挤剂通常可用石油醚、甲苯、丙酮、煤油、石蜡等。
(2)预成型将混合料压制成与推压机膜腔相同形状的坯体。
(3)推压将坯体放人推压机的膜腔内进行推压,在推口得到棒材。
(4)压延用辊筒将棒材压延,制得所需宽度和厚度的带材。
聚四氟乙烯的制备和应用1. 聚四氟乙烯的简述随着社会文明的进步和科学技术的发展,材料化学也在日新月异地发展,许多新型的无机材料越来越多地被使用在日常生活中。
聚四氟乙烯(PTFE)作为一种新型的无机非金属材料,在人们的生活和生产实践中起着举足轻重的作用。
四氟乙烯(TFE)的发现首先是被用于冰箱的制冷剂。
1938年4月6日,杜邦公司(Do Pont)的研究员Plunkett和他的助手首次从装有TFE的钢瓶中得到了粉末状的聚四氟乙烯(PTFE),引起杜邦公司的重视,并探索其聚合条件及材料的性能和应用前景。
在第二次世界大战中,PTFE以其优异的性能被列为军需品,同时其专利也被保护起来。
直到1946年JAC才报导了杜邦公司在聚四氟乙烯的研究工作,同时美国专利局批准了多项专利。
聚四氟乙烯的性能特点主要有耐高低温性、耐化学腐蚀和耐候性、摩擦系数低、优异的电气绝缘性、自润滑性和非粘附性等众多优良品质,因此聚四氟乙烯被用于防腐材料、无油润滑材料、电子设备的高级介质材料、医学材料、防粘材料等。
虽然PTFE材料具有其它材料无法替代的优异性能,但是本身也存在着一定的缺点,例如:难熔融加工性、难焊接性和冷流性。
随着材料应用技术的不断发展,这些缺点正在逐渐被克服,从而使它在石油化工、电子、医学、光学等多种领域的应用前景更加广阔。
2. 聚四氟乙烯的制备聚四氟乙烯由四氟乙烯经自由基聚合而生成。
工业上的聚合反应是在大量水存在下搅拌进行的,用以分散反应热,并便于控制温度。
聚合一般在40~80℃,0.3~2.6MPa压力下进行,可用无机的过硫酸盐、有机过氧化物为引发剂,也可以用氧化还原引发体系。
每摩尔四氟乙烯聚合时放热171.38kJ。
分散聚合须添加全氟型的表面活性剂,例如全氟辛酸或其盐类。
聚四氟乙烯的聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合( 亦称分散聚合) 等,工业生产中主要采用悬浮聚合和乳液聚合。
2.1. 悬浮聚合悬浮聚合PTFE的加工方法基本步骤包括预成型、烧结和冷却三部分。