聚全氟乙丙烯生产现状与市场分析
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聚全氟乙丙烯分解氟化氢温度1. 引言1.1 研究背景聚全氟乙丙烯是一种重要的高分子材料,具有出色的耐化学腐蚀性能和耐高温性能,广泛应用于航空航天、电子器件、化工等领域。
聚全氟乙丙烯在高温下易发生分解,产生有害的氟化氢气体。
由于氟化氢气体对人体和环境具有严重的危害,因此研究聚全氟乙丙烯在不同条件下的分解氟化氢温度具有重要的意义。
目前关于聚全氟乙丙烯分解氟化氢温度的研究还比较少,存在着许多未知的问题。
了解聚全氟乙丙烯在不同条件下的分解氟化氢温度,可以帮助我们更好地控制其在实际应用中的安全性,为相关领域的研究和应用提供重要的参考依据。
本研究旨在探究聚全氟乙丙烯的分解氟化氢温度,为其安全应用提供科学依据。
【研究背景】1.2 研究目的【研究目的】本研究旨在探究聚全氟乙丙烯分解产生氟化氢的温度特性,从而为工业中聚全氟乙丙烯材料的安全应用提供科学依据。
具体研究目的包括:1. 确定聚全氟乙丙烯分解生成氟化氢的最佳温度范围,为氟化氢的有效控制提供参考依据;2. 探究不同温度下氟化氢生成速率的变化规律,揭示温度对氟化氢生成过程的影响;3. 分析不同温度对聚全氟乙丙烯材料稳定性的影响,探讨温度在材料分解过程中的作用机制。
通过本研究的开展,将深化对聚全氟乙丙烯分解氟化氢温度特性的理解,为提升材料安全性和工艺控制水平提供技术支撑。
2. 正文2.1 实验方法实验方法是研究的重要环节,决定着实验结果的可靠性和准确性。
在本研究中,我们采用了以下方法进行实验:1. 实验设备:我们使用了高纯度的聚全氟乙丙烯样品,并通过真空蒸发技术制备了均匀的薄膜样品。
实验装置包括高温石英管反应器、恒温箱、气相色谱仪等设备。
2. 实验参数:在实验过程中,我们控制了反应温度、反应时间、气体流速等参数。
我们对不同温度下的分解氟化氢产率进行了研究,以确定最佳反应条件。
3. 实验步骤:首先将聚全氟乙丙烯样品置于高温石英管反应器中,然后通过恒温箱控制反应温度。
聚全氟乙丙烯的制备聚全氟乙丙烯是四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物,具有类似聚四氟乙烯的优良性能,又有热塑成型的特点,除使用温度低于聚四氟乙烯外,其他性能如耐腐蚀性、电性能和物理机械性能等与聚四氟乙烯相仿。
抗透气性及耐低温性能则优于聚四氟乙烯,而且与玻璃、金属等有良好的粘结力。
它是聚四氟乙烯最重要的改性品种,作为耐高温电线电缆绝缘材料是其最主要的用途。
其结构式为 :[( CF C )F n F C ]C F Fm英文名称为Fluorinated EthylenePropylene Resins ,简称FEP 。
聚全氟乙丙烯由美国DuPont 公司的SAUER 于1946年首先研制成功,在25~65MPa 、55~64℃下反应近lOh 制备可加工的FEP 薄膜。
在此基础上经过各国科学家的努力,如今它可通过本体聚合 、溶液聚合 引、悬浮聚合 和乳液聚合 制备。
由于各种方法存在着不同的优势和缺点,因而并不是上述所有聚合工艺均适合工业化生产。
经过六七十年代开始至今的研究,现已工业化的聚合方法主要有三种:乳液聚合、悬浮聚合和超临界聚合。
现就三种工艺的共性与特性分别叙述。
1 乳液聚合1.1 聚合机理目前工业化生产的FEP 乳液聚合工艺的设计来源于杜邦公司的两篇专利,US 3132124和US2946763。
1992年5月,AUSIMONT 公司的专利US4789717进一步更新了FEP 的制备工艺。
乳液聚合工艺一般采用水性介质,容易操作,从而制备FEP 。
在此非均相工艺中,采用全氟表面活性剂如全氟辛酸和温和的搅拌可得到小椭球型的颗粒。
由于全氟表面活性剂具有极佳的水溶液分散稳定性,而且能够降低对表面活性剂分子进行的链转移反应,因而在制备聚全氟乙丙烯中广泛应用,此聚合工艺通常使用的引发剂为水溶性的无机过氧化物如过硫酸铵或过硫酸钾。
以无机过氧化物体系代表过硫酸盐引发聚合生成FEP 聚合反应机理如下:引发剂分解:-O3SOOSO3 2(·OSO3一)链引发:一03SO ·+CF2=CF2 -O3SOCF2CF2·链增长:一O3SO CF2 CF2·+ n(CF2=CF2) + (m —n)(CF3CF=CF2)-O3SO[(CF2 CF2)-CF-CF2-] ·CF3 n > m但是,硫酸酯根在酸性条件下易产生所谓Rolthof 反应,这时候可以认为·OH 成为引发剂种子进行引发、增长反应。
2024年聚四氟乙烯(PTFE)市场调查报告引言聚四氟乙烯(PTFE)是一种高性能聚合物材料,具有优异的化学稳定性、热稳定性和电绝缘性能。
它广泛应用于各个领域,包括化学工业、电子行业、医疗器械等。
本报告旨在对聚四氟乙烯市场进行调查和分析,以便了解市场现状、趋势和发展机会。
市场概述聚四氟乙烯市场自20世纪50年代开始发展,并迅速增长。
目前,全球聚四氟乙烯市场规模达到数十亿美元,预计在未来几年内将保持较快增长。
聚四氟乙烯作为一种高性能材料,在众多行业有广泛的应用。
市场应用1. 化学工业聚四氟乙烯在化学工业中应用广泛,主要用于制作管道、阀门、泵和密封件等设备,以抵抗强酸、强碱等腐蚀介质的侵蚀。
其在化学反应器和储罐中的应用也越来越多。
2. 电子行业聚四氟乙烯在电子行业中被广泛应用于电线电缆的绝缘层和导电线的保护套管。
它的优异电绝缘性能和高温稳定性能使得它成为电子元器件中的重要材料。
3. 医疗器械由于聚四氟乙烯具有生物相容性和化学稳定性,它在医疗器械领域也有广泛的应用。
例如,聚四氟乙烯被用于制作手术器械、导管、人工血管等,用于医疗设备和假体的制造。
市场竞争格局目前,全球聚四氟乙烯市场竞争激烈,主要的市场参与者包括Dupont、Daikin、3M等知名公司。
这些公司在技术研发、产品质量和市场份额等方面具有优势,并拥有广泛的客户网络。
市场发展机会随着工业技术的不断进步和新型应用的涌现,聚四氟乙烯市场面临着巨大的发展机会。
以下是几个可能的市场发展方向:1.高性能材料替代品:随着技术的进步,可能会有新型材料出现,替代聚四氟乙烯在某些领域的应用。
2.创新应用领域:聚四氟乙烯在新兴领域如新能源、汽车电子等方面的应用潜力巨大,这将为市场带来新的增长点。
3.国内市场发展:中国作为全球最大的制造业国家,对聚四氟乙烯市场有巨大的需求,因此国内市场的开拓和发展将带动市场整体增长。
结论聚四氟乙烯市场正处于快速增长阶段,其广泛的应用和潜在的发展机会使得该市场具有吸引力。
第38卷第11期2010年11月化工新型材料NEWCHEMICALMATERIALSV01.38No.11・31・我国含氟材料产业现状和发展趋势罗亚敏(中国化工信息中心,北京100029)摘要概述了我国氟化工行业的现状,描述了氟化工产业链,分有机氟和无机氟材料两大部分介绍了我国重要的含氟材料工业现状。
涉及的有机氟材料包括氟树脂、氟橡胶、氟硅橡胶、制冷荆、含氟液晶化合物和舍氟表面活性荆等,无机氟材料有六氟磷酸锂、氟化石墨、六氟化钨、五氟化碘、六氟化硫和四氟化硫、三氟化氮等,并分别指出了它们的发展趋势。
关键词含氟材料,有机,无机,产业,趋势Cuntntsituati佃offluorine-containingmaterialsandtheirdeVelopingtrendsinChinaI。
uoYamin(ChinaNationalChemicalInfomationCenter,Beijing100029)AbstractThecurrentsituationoffluorineindustrvinChimwasintroduced,andthenuorineindustrialc}1ainswarepresented.Theindustrialstatusoffluorine-containillgmaterialswaspresentedbydi、,idingthemintotwogmupsastheor—ganicsandtheinorganics.Thernentionedorganicmaterialsincludefluorocarbonresins,nuororubber,nuorosiliconerub—ber,F-contaimngLCcompoundsandsurfactants,andtheinorganicnlaterialsincludelithiumheXafluorophosphate,graph—itenuoride,tungstenhexanuoride,iodinepentafluoride,suIphurhexafluoride,sulfurtetranuorideandnitrogentrifluoride.Andtheirdevelopingtrendswerealsopointedoutl沁ywordsnuorine_containingmaterial,orgallism,inorganism,industry,developingtrendl我国氟化工行业概述氟化工产品以其耐化学腐蚀、耐高低温、耐老化、低摩擦、绝缘等优异性能,广泛应用于各个领域,已成为化工行业中发展最快、最有前景的行业之一。
聚全氟乙丙烯技术指标全氟乙丙烯是一种氟碳树脂材料,具有优异的耐化学性、耐热性、电气绝缘性、防油污性、抗氟、抗辐射和耐磨性等特点。
它一般用于制造电子元器件、涂料、密封材料、防腐材料等。
全氟乙丙烯的主要技术指标包括以下几个方面:1. 密度:全氟乙丙烯的密度一般在2.1-2.2 g/cm³之间。
由于其分子结构中含有氟原子,因此比一般的树脂材料更为致密。
2. 抗拉强度:全氟乙丙烯的抗拉强度较高,一般达到200 MPa以上。
这使得全氟乙丙烯在高温和高压环境下仍然能够保持其结构的稳定性和可靠性。
3. 耐热性:全氟乙丙烯的耐热性非常出色,其熔点一般在260℃以上。
它可以在高温环境下长期使用而不发生变形或熔化,适用于高温的工业领域。
4. 耐化学性:全氟乙丙烯具有极强的耐化学性,能够有效地抵御酸、碱、溶剂、氧化剂等各种化学品的侵蚀。
在酸性或碱性环境下,全氟乙丙烯的化学稳定性远远优于一般的塑料材料。
5. 电绝缘性:全氟乙丙烯具有良好的电绝缘性能,其体积电阻率一般在10^18 Ω·cm以上。
因此,它常用于制造电子元器件、电缆绝缘材料等对电绝缘性要求较高的产品。
6. 抗油性:全氟乙丙烯对油污有很强的抗性,其表面很难吸附油污,也不易粘附尘埃。
这使得全氟乙丙烯在要求防污染的环境中有着广泛的应用,例如清洁室中的设备和产品。
7. 耐磨性:全氟乙丙烯具有较好的耐磨性,能够在一定程度上减少因摩擦而引起的表面磨损。
这使得它在制造密封件、轴承和机械零件等需要耐磨性的领域有广泛应用。
总之,全氟乙丙烯具有一系列的优异技术指标,使其在众多领域中得到了广泛的应用。
以上所提到的技术指标仅为其中的一部分,通过不断的研究和改进,相信全氟乙丙烯的性能会越来越优越。
2013年氟化工行业分析报告2013年12月目录一、行业监管体制和政策趋势 (4)1、主管部门与行业管理体制 (4)2、主要政策、行业标准及法律法规 (4)(1)主要政策 (4)(2)行业标准 (6)(3)法律法规 (7)二、氟化工行业基本情况 (7)1、氟化烷烃及ODS替代品需求稳步增长 (8)(1)氟制冷剂需求市场概况 (8)(2)氟制冷剂发展概况 (10)(3)HFCs类制冷剂发展概况 (12)2、含氟聚合物成长空间广阔 (12)(1)氟树脂分析 (13)(2)氟橡胶分析 (15)3、含氟精细化学品发展潜力较大 (17)三、氟化工行业利润水平和未来变动情况 (18)四、氟化工行业技术水平及技术特点 (20)五、氟化工行业未来发展趋势 (20)1、国际氟化工加速向中国转移 (20)2、行业集中度进一步提高 (21)3、产品向高端领域发展 (21)4、产业结构调整需求更加迫切 (21)六、进入氟化工行业的主要障碍 (22)1、行业准入壁垒 (22)2、技术与专业人才壁垒 (23)3、资金与规模壁垒 (23)七、影响氟化工行业发展的有利因素 (23)1、政策支持 (23)2、市场空间广阔 (24)3、资源优势 (25)八、影响氟化工行业发展的不利因素 (25)1、产品结构不合理 (25)2、整体研发能力不强 (25)九、氟化工行业周期性、区域性、季节性分析 (26)1、周期性 (26)2、区域性 (27)3、季节性 (27)十、氟化工行业与上下游行业的关联性及影响 (27)1、上游行业发展状况对氟化工行业的影响 (27)(1)萤石和氢氟酸 (27)(2)三氯甲烷和TCE (30)2、下游行业发展状况对氟化工行业的影响 (30)一、行业监管体制和政策趋势1、主管部门与行业管理体制基本化工原料、氟化工原料及后续产品等的生产与销售,属于化学原料和化学制品制造业。
化工行业(不含煤制燃料和燃料乙醇)管理工作由工信部原材料工业司承担。
中国聚丙烯酸酯行业运行现状及发展趋势分析报告一、行业的运行现状1.市场需求稳定增长:随着经济的发展和人民生活水平的提高,相关行业对聚丙烯酸酯的需求不断增加,特别是建筑、汽车、电子、包装等行业,对聚丙烯酸酯的需求量大,并且稳定增长。
2.生产技术逐步提升:中国聚丙烯酸酯行业在生产技术方面已经取得了一定的进展,不断引进和消化吸收国际先进技术,提高产品的质量和产能,并且逐渐向中高端市场进军。
3.企业竞争激烈:中国聚丙烯酸酯行业企业众多,竞争激烈。
目前,一些规模较大的企业通过技术创新、产品升级等方式,提高自身竞争力,并通过优质服务赢得了市场份额。
4.产业链逐步完善:中国聚丙烯酸酯行业的产业链正在逐步完善,从原材料供应到产品生产再到销售服务,形成了一个相对完整的产业链,为行业的发展提供了良好的基础条件。
二、发展趋势分析1.聚丙烯酸酯产品向高附加值产品转型:随着消费升级的趋势,聚丙烯酸酯行业将逐渐向生产高附加值的产品转型,注重产品质量和功能性的提升,满足市场不断增长的个性化需求。
2.生产工艺的绿色环保化:环保意识的提升和政府对环境保护的要求,将促使聚丙烯酸酯行业加大环保投入,提升生产工艺的绿色环保化水平,减少对环境的污染。
3.加大创新力度:在面对国际市场竞争的同时,中国聚丙烯酸酯行业需要加大创新力度,通过不断提高技术水平和产品质量,增强自主品牌的竞争力。
4.加强产业协同发展:聚丙烯酸酯行业需要加强与上下游产业的合作,形成产业协同发展的格局,提高行业整体竞争力,实现产业链的优化和升级。
5.拓展国际市场:中国聚丙烯酸酯行业在满足国内市场需求的同时,还应积极拓展国际市场,增加出口额度,降低对国际原材料价格的依赖,提高行业的国际竞争力。
总之,中国聚丙烯酸酯行业正处于稳步发展的阶段,市场需求旺盛,技术水平不断提高。
未来,随着经济的发展和技术的进步,聚丙烯酸酯行业有望迎来更加广阔的发展空间。
同时,行业企业还需注重创新、环保和国际市场开拓,以提高竞争力和可持续发展能力。
F46是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,是聚全氟乙丙烯(FEP),六氟丙烯的含量约15%左右,是聚四氟乙烯的改性材料。
F46树脂既具有与聚四氟乙烯相似的特性,又具有热塑性塑料的良好加工性能。
因而它弥补了聚四氟乙烯加工困难的不足,使其成为代替聚四氟乙烯的材料,在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空宇宙用电线及其特种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。
根据加工需要,F46可分为粒料、分散液和漆料三种。
其中,粒料按其熔融指数的不同,可供模压、挤出和注射成型用;分散液供浸渍烧结用;漆料供喷涂等用。
1 聚全氟乙丙烯的结构特点F-46树脂和聚四氟乙烯一样,也是完全氟化的结构,不同的是聚四氟乙烯主链的部分氟原子被三氟甲基(-CF3)所取代,结构式如下:由此可见,F-46树脂和聚四氟乙烯虽都由碳氟元素组成,碳链周围完全被氟原子包围着,但F-46其大分子的主链上有分支和侧链。
这种结构上的差别对于材料在长期应力下的温度范围上限来看,无很大影响,F-46的上限温度为200℃,而聚四氟乙烯的最高使用温度是260℃。
但是,这种结构上的差别,却使F-46树脂具有相当确定的熔点,并可用一般的热塑性加工方法成型加工,使加工工艺大为简化。
这是聚四氟乙烯所不具备的。
这便是用六氟丙烯改性聚四氟乙烯的主要目的。
2 聚全氟乙丙烯的性能F-46中六氟丙烯的含量对共聚体的性能是有一定的影响。
目前生产的F-46树脂的六氟丙烯的含量,通常在14%-25%(质量分数)左右。
1 物理性能F-46树脂的分子量测定,目前尚无可行的方法。
但它在380℃时的熔融粘度要比聚四氟乙烯低,为103-104Pa.s。
可见F-46的分子量比聚四氟乙烯低得多。
F-46的熔点随共聚体的组分不同而有一定的差异,共聚体中六氟丙烯的含量的增加时,熔点变低。
按差热分析法所测得的结果,国产F-46树脂的熔点大多在250-270℃之间,比聚四氟乙烯低。
2024年聚偏二氟乙烯(PVDF)市场分析现状聚偏二氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,简称PVDF)是一种高性能聚合物材料,具有良好的耐化学腐蚀性、耐热性、电气绝缘性和耐候性等优点。
由于其出色的性能,PVDF在各种领域中得到了广泛应用。
本文将对PVDF市场的现状进行分析,以了解其在不同领域中的应用情况和市场前景。
PVDF市场应用领域PVDF在众多领域中得到了广泛应用,包括但不限于以下几个方面:1. 化工行业由于PVDF具有出色的耐化学腐蚀性,它被广泛应用于化工行业中的管道、阀门、容器等设备的制造。
PVDF材料能够有效抵抗各种腐蚀介质的侵蚀,保证了化工设备的安全运行。
2. 电子行业由于PVDF具有优异的电气绝缘性能,它被广泛应用于电子行业中的电缆、电线、电容器等电子元件的制造。
PVDF材料能够有效隔离电流,提高电子设备的性能和可靠性。
3. 新能源行业随着清洁能源的发展,PVDF在新能源领域中的应用也逐渐增加。
PVDF材料可以用于制造光伏电池板,用于太阳能的转化和发电。
此外,PVDF还广泛应用于储能设备的制造,如锂离子电池、超级电容器等。
4. 建筑行业PVDF材料的耐候性和耐热性使其成为建筑行业中的理想材料之一。
PVDF被广泛应用于建筑外墙涂料、屋顶材料、隔热材料等。
PVDF涂料不仅可以提供良好的防腐性能,还能够改善建筑物的外观和耐久性。
PVDF市场现状分析PVDF市场在过去几年中经历了快速发展,主要得益于其出色的性能和广泛的应用领域。
以下是一些有关PVDF市场现状的分析:1. 市场规模PVDF市场在过去几年中呈现稳步增长的趋势。
根据市场调研数据显示,PVDF的全球市场规模从2017年的XX亿美元增加到2020年的XX亿美元。
预计未来几年中,PVDF市场规模将继续扩大。
2. 主要市场目前,亚太地区是PVDF市场的主要消费地区。
该地区的建筑、化工、电子等行业对PVDF的需求较大。
聚全氟乙丙烯的聚合聚四氟乙烯(PTFE )具有杰出的耐高低温性能、电性能、耐化学性能和不粘性等, 但是其最大的缺点是不易加工。
于是开始寻找一种既可保持的优异性能、又便于加工的产品, 这就是可熔融加工氟塑料家族中的第一个成员聚全氟乙丙烯。
聚全氟乙丙烯(FEP )是四氟乙烯和六氟丙烯共聚而成的可熔融加工的聚合物, 它与PTFE 一样是一种线型聚合物, 其大分子链完全是由氟和碳元素构成, 但含有一些如下的侧链:[( CC )Fn C C ]CFFmFEP 同样具有杰出的耐高低温性、耐化学性、电性能及防粘性, 耐候性等, 其中最杰出的是电绝缘性能(例如它的介电常数与PTFE 同为2.1(103HZ ))。
优异的电绝缘性和易加工性能,使FEP 在电线、电缆中作为绝缘材料的应用成为最主要的用途。
FEP 的另一用途是加工制作管段、管件、容器、热交换器及实验室仪器。
其防粘性的应用主要是机械工业的输送机皮带、罗拉盖。
制成薄膜可用在太阳能收集器上, 因其具有质轻、耐候性好及高的太阳能输送率。
FEP 的聚合研究主要是在六、七十年代, 其主要的聚合方法仍延用至今, 近几年的研究方向是在后处理及改性方面。
1、聚合方法1946年SAUER 首先研制可加工成膜的共聚物, 反应条件是25~65MPa 、55~64℃下反应9.8h 。
此后经过改进, 至今有如4下种聚合方法。
(1)本体聚合TFE (四氟乙烯)与HFP (六氟丙烯)的混合物中加人有机过氧化物引发剂聚合, 得到FEP 聚全氟乙丙烯。
(2)溶液聚合TFE (四氟乙烯)与HFP (六氟丙烯)的混合物, 在沸点低于150℃的溶剂中以过氧化物和偶氮类化合物作引发剂聚合得到FEP 。
(3)乳液聚合(即分散聚合)在单体重量比(HFP :TFE )为3:7~9:1、温度为50~150℃ 、压力为2~7MPa 、反应时间10~80min 的反应体系中, 有控制地加人水溶性聚合引发剂, 制得水分散液。
Vol135No11・20・化 工 新 型 材 料NEWCHEMICALMATERIALS第35卷第1期
2007年1月
作者简介:梁诚,男,高级工程师,江苏化学化工学会理事,江苏省高新技术和企业、火炬计划项目专家组评审委员会专家委员,《精细化工中间体》编委。多次承担原化工部及中国化工信息中心组织的重点行业及产品的调研与论文撰写工作。长期从事橡塑及其助剂开发与信息工作,公开发表论文300余篇。
聚全氟乙丙烯生产现状与市场分析梁 诚(中石化南化公司,南京210048)摘 要 聚全氟乙丙烯是一种重要新型氟树脂产品,本文介绍了其生产工艺、应用和国内外市场需求。 关键词 聚全氟乙丙烯,生产工艺,应用,市场
ThemarketdemandandproductionsituationofFEPLiangCheng(NanjingChemicalIndustriesCo.,Ltd.SINOPEC,Nanjing210048)Abstract
Fluorinatedethylenepropyleneresinsisanewimportantfluororesin.Itisintroducedproductionprocess,
applicationandmarketdemandoffluorinatedethylenepropyleneresinsdomesticandoverseas.Keywords
FEP,productionprocess,application,market
聚全氟乙丙烯(FEP)是四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物,具有类似聚四氟乙烯的优良性能,又有热塑成型的特点,除使用温度低于聚四氟乙烯外,其他性能如耐腐蚀性、电性能和物理机械性能等与聚四氟乙烯相仿,抗透气性及耐低温性能则优于聚四氟乙烯,而且与玻璃、金属等有良好的粘结力。FEP是聚四氟乙烯最重要的改性品种,主要用作耐高温电线电缆绝缘材料。1 生产工艺FEP最早由美国DuPont公司研制成功,经过多年研究,目前FEP工业化生产方法主要有3种:乳液聚合、悬浮聚合和超临界聚合。1.1 乳液聚合乳液聚合一般采用水性介质,容易操作。乳液聚合通常的聚合条件是:温度100℃,压力为415MPa。反应的速率可通过四氟乙烯的加入速率、反应压力和搅拌速率来控制。六氟丙烯的分压、乳化剂的类型与用量和反应温度在一定程度上可以控制六氟丙烯接到聚全氟乙丙烯主链上的数量。较高的反应温度是最常用的提高六氟丙烯反应活性的方法,但是较高的反应温度会增加不稳定的末端基的个数。因此在反应进行后,通常采用氟化方法以去除聚合物中不稳定的末端基,并且改善聚合物的颜色。1.2 悬浮聚合乳液聚合通常以过硫酸盐为引发剂,制取的聚合物末端基是羧基,为改进末端基的稳定性而采用全氟氯酰过氧化物、全氟酰过氧化物为引发剂,在该体系中一般不加分散剂,即成为悬浮聚合体系。聚合条件为:温度0~40℃,压力018~112MPa。工业化生产FEP的乳液聚合和悬浮聚合两种体系的不同之处在于:在分散聚合体系中有分散剂,并且采用无机过硫酸盐作为引发剂;而在悬浮聚合工艺中,没有分散剂,引发剂是有机过氧化物。这两种体系的聚合机理基本相同,都是引发剂首先分解出自由基,而后经链引发、链增长、链终止过程形成聚合物。悬浮聚合的关键在于选择聚合引发剂。1.3 超临界聚合最近,NorthCarolina2ChapelHill和DuPont的科学家们发现一种以超临界CO2为反应介质生产氟聚合物的工艺。获得的聚合物产物主要做线缆的绝缘层、弹性管和工业用薄膜,
特别值得业内关注。CO2作为超流体已广泛用于其他工艺。超临界聚合其实
应该列为溶液聚合中的一种,它是将两种反应单体溶解在超临界CO2中,加入过氧化物作为聚合的引发剂。这类过氧化物引发剂也为有机全氟过氧化物,因为只有这样才能保证整个反应在均相的情况下展开。此聚合工艺的机理和上述两种聚合工艺相似。促使使用CO2替代传统聚合介质有以下几个原因。非水溶液聚合已经被应用于生产半导体工业和医药工业用的高等级氟聚合物,较好的非水介质是氯氟碳溶剂。但是其不符合环保要求,而氢氟碳由于对溶剂来说是替代的链转移剂,所以也不理想。CO2比上述溶剂环境友好得多,且便宜、不燃、无毒。在聚合过程中,不会出现向CO2发生链转移,所以对自由基聚合来说它是理想的介质。另外,使用CO2可大大减少废水的产生。使用水溶液为介质的聚合工艺中,产生的废水含有许多全氟辛酸铵,不易生物降解,会破坏环境和影响人类健康。含氟单体在CO2溶解得比在水中多。CO2常压下是气
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net第1期梁 诚:聚全氟乙丙烯生产现状与市场分析体,很容易与生成的聚合物分离,工艺简单,且能耗低。采用CO2作为介质可得到末端基为全氟氧基的聚合物,而不再是羧酸端基。在CO2中聚合的最大好处是有利于末端为发生β断裂乙烯酯的聚集。这导致了较少酰氟末端基的生成,以及高分子量聚合物的制备。这种工艺获得的聚合物的不稳定端基个数,据报道要比传统的非水溶剂制备的聚合物的小几个数量级。该聚合工艺可连续操作。CO2、引发剂、含氟单体可连续进料。聚合介质和氟聚合物,未反应的单体可连续从反应器中取出。CO2的迅速排出,还可以快速冷却,以终止反应。具体聚合工艺为:半结晶氟聚合物可在CO2中通过连续沉淀聚合工艺获得。含氟单体、CO2、和CO2中可溶的有机引发剂,连续加入搅拌的反应器中。聚合的反应器在临界或超临界状态下运行。反应器中不要加入分散剂或表面活性剂。反应混合物最初处于同一相中。当不断长大的低聚物达到临界分子量时,它们就会变得不溶。这些不溶的聚合物链聚集沉积形成分离的聚合物相。此工艺获得的含氟聚合物的SEM照片显示,聚合物颗粒形态与常规方法获得类似。通常的聚合条件为:压力10~15MPa,温度30~40℃,CO2中固含量为15%~40%。1.4 工艺比较乳液聚合、悬浮聚合与超临界聚合三种工艺各具优势:乳液聚合采用分散剂聚合体系,高温、中压,反应较易控制,但是产品不稳定,端基含量较高;悬浮聚合采用有机引发剂,不封端,可得到较大粒径的颗粒,其反应为常温,压力为低压,相对来说反应速率较慢;超临界聚合工艺应为最先进的工艺,可生产高纯的含氟聚合物,而且环境友好,它的工艺简单,只是压力较高。2 性能与应用FEP是可熔融加工氟树脂系列产品中最早确定的品种,其工作温度范围为-190~205℃。FEP加工性能好,有极好的耐高、低温性能和极好的化学稳定性。FEP最杰出的性能是电绝缘性(例如,它的介电常数与聚四氟乙烯一样,为2.1)。优越的电绝缘性能和易加工性能、低火焰蔓延和低烟雾产生的特性,使FEP主要用作电线、电缆中的绝缘材料,充压电缆在国内市场占相当大的部分。FEP可以用一般热塑性塑料的加工方法,如挤塑、模塑、喷涂加工法制成各种形态的制品。FEP广泛应用于电子电气工业,化学工业,机械工业,国防工业,以及医学临床用修补心脏瓣膜和细小气管等。值得一提的是,以FEP为原料生产的电线、电缆可不用钢管保护,直接安装,非常方便,且安全可靠,美国全国电子标准协会已规定用它代替过去的聚氯乙烯电线,日本、荷兰等国也积极推广使用。近些年来,我国高层建筑由于电器绝缘性能造成的火灾时有发生。如果采用FEP材料,就能将这些火灾的危害性降到最低程度。3 生产与市场目前国外FEP年产能力为2154万t。其中,美国占57%,西欧占20%,日本占23%。2005年国外FEP主要生产厂家及产能见表1。表1 2005年国内FEP主要生产厂家及产能t/a
国家和地区公司名称生产能力美国DaikinAmericanInc4500
DuPont10000西欧DyneonGmbh&Co.KG2000
DuPontdeNemoarsBV3000DaikinIndustries,Ltd4500
日本DuPont2MitsuifluorochemicalsCo.,Ltd1400
合计25400
由于FEP具有的特点,使它成为一些高附加值产品如半导体、电线和电缆等的重要原料,从而支撑了美国IT业和电子业的迅速发展。2004年美国FEP的需求量约在2175亿美元,并将保持712%的年增长率,预计2009年的需求量将达到319亿美元。随着通讯业进一步发展,国外FEP在电线电缆领域的需求将保持强劲增长势头。预计国外FEP消费量2006年将突2万t,2010年将继续增长到214万t。据有关消息,欧盟即将对高层建筑用线缆进行立法,规定必须采用FEP
电线(缆),估计FEP在欧盟的使用量会有飞速发展。随着我国近年来电线电缆尤其是高性能电线电缆的快速增长,对FEP需求迅猛增长,我国FEP产不足需的矛盾日渐突出,亟待加快发展。我国FEP产量较小,但增长速度很快,
2001年为272125t,2002年达到328137t,2003年继续增长到41317t。2005年我国FEP主要生产厂家及生产能力见表2。表2 2005年我国FEP主要生产厂家及产能
公司名称生产能力t/a备注上海三爱富公司800
目前产量为300t粒料,预计
2010年总产能将达到1300t/a济南三爱富公司100目前产量为50t/a粉料大金(常熟)公司500计划二期扩大至1000t/a
浙江巨化公司6002005年建成600t/a装置合计2000
目前国内FEP主要生产企业是上海三爱富新材料股份有限公司,生产的主要品种有FRA60(热压、挤出和注射成型用)、FR361(挤出成型用)、FR462(模压成型用)、FR463(浓缩分散乳液)。此外,济南三爱富氟化工有限公司(原济南化工厂),主要生产粉状料,余下两套装置刚刚建设好,尚没有商品进入市场。近年来国内FEP市场需求快速增长,近5年来国内市场需求年均增长率高达17%以上,大部分产品依赖进口,主要来源于美国DuPont和日本Daikin公司,国内市场的消费市场主要集中在广东、江苏和安徽等地区,其用量约占国内总需求量的80%以上。2001~2005年,我国FEP的消费量分别为700t、750t、820t、1200t、1400t。预计2010年国内FEP需求量将达到4000t左右。表3为我国2004年FEP国内市场消费情况。(下转第34页)
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