聚四氟乙烯(PTFE)樹脂是美國化學家普倫凱特(Plunket)博士于1938年首先研制出來的,到20世紀50年代國外實現(xiàn)了工業(yè)化生產,我國是在20世紀60年代正式投產。PTFE俗稱“塑料王”,以其獨特的性能而被丹凱廣泛地應用于各個方面。它具有耐高溫、不氧化、不溶解、特別好的化學穩(wěn)定性和極其優(yōu)異的介電性能,使其成為化學、機械等工業(yè)為主的幾乎所有產業(yè)部門不可缺少的重要材料之一。
PTFE丹凱樹脂多為粉末狀或分散液,具有極高的相對分子質量(8.88×106~3.17×107)和高結晶度(92%--98%),熔點327℃,由于其分子結構中存在強的F-C鍵,
使其具有以下主要性能:
①耐化學藥品性:除了能與熔融的鈉金屬、氟和強的氟化介質以及高于300℃的氫氧化鈉反應外,幾乎對所有的常用化學藥品成惰性;
②耐熱性:260℃以下不發(fā)生熱老化現(xiàn)象;
③電性能:具有良好的電絕緣性,較高的耐電弧性,體積電阻率大于l×1016Ω.m,且不隨溫度而變化;
④潤滑性:在較寬的溫度范麗內具有低的摩擦系數(shù);⑤耐輻射性:在真空中,輻照劑量為最大值時,仍可保持原有拉伸強度的50%;
⑥低滲透性:具有較低的滲透性,除了對其組成相似的氟碳化合物有較高的滲透率外,對大部分氣體和液體的滲透性較??;
⑦耐候性:不受氣候影響,可在任何氣候下暴露10年以上;
⑧不燃性:極限氧指數(shù)在90以上;
⑨不黏性:幾乎所有黏性物質都不能黏附在它的表面上;
⑩耐高低溫性:可在一250~250℃溫度范圍內使用。由于PTFE具有以上優(yōu)異性能而被稱為“塑料王”,廣泛地應用于國防、航空航天、石油化工、電子、機械等各個領域。
圖一 聚四氟乙烯墊片 來源:網(wǎng)絡
PTFE分散聚合工藝過程主要由聚合、除蠟、凝聚或濃縮等工序組成。
PTFE分散聚合與懸浮聚合的體系不同,通常丹凱由單體、水、乳化劑、穩(wěn)定劑及其它添加劑組成。
聚合工藝:
TFE分散聚合反應前,先往聚合釜中加入無離子水、乳化劑、引發(fā)劑等助劑后,關閉聚合釜,進行保壓試驗,合格后用高純氮氣置換以清除釜內氧氣,經多次重復抽真空,直至聚合釜內氧含量低于20mg/L為止。慢慢通入TFE單體直至聚合壓力,聚合釜開始慢慢升溫,使聚合釜內保持所需的溫度,聚合期間連續(xù)補加TFE以維持恒定的聚合壓力。當釜中通人定量的TFE后,停止進料,將釜中剩余的TFE經堿洗和干燥后返回單體儲罐。
聚合反應后得到的分散液呈白色乳狀。 聚合反應開始后,可以根據(jù)不同的目的,追加單體、引發(fā)劑、鏈轉移劑以及乳化劑。
圖二 聚四氟乙烯纖維 來源:網(wǎng)絡
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