發(fā)布時(shí)間：2013.04.15     瀏覽次數(shù)：     新聞來源：http://cngangwo.com/

PTFE由四氟乙烯經(jīng)自由基聚合而生成。其聚合方法包括本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合( 亦稱分散聚合)等,工業(yè)生產(chǎn)中主要采用懸浮聚合和乳液聚合。聚合一般在40～80℃,3～26kgf／cm2壓力下,采用無機(jī)的過硫酸鹽、有機(jī)過氧化物作為引發(fā)劑進(jìn)行。 3.1 低分子量的聚四氟乙烯[3] 低分子量聚四氟乙烯可稱為PTFE微粉、PTFE蠟、PTFE干粉潤滑劑等。低分子量PTFE其分子量一般只有3~ 20萬,甚至有的不到1萬,其平均粒徑為1~ 20µm,一般在1~5µm用途較大。由于其分子量低,熔點(diǎn)一般在315~ 320 ℃,粒子粒度細(xì)且軟、有較好的分散能力、能均勻地分散于其他基材中從而改變其特性因此,它的主要用途是在其他材料中用作為添加劑,改善潤滑性、增加剝離性,改善耐磨性,賦予抗污性和耐擦傷,提高阻燃性及增加拒水性。低分子量PTFE 粉末可以加到油墨、油漆、涂料、天然漆、潤滑脂、潤滑劑、油品、熱塑性塑料、熱固性樹脂和彈性體中。    3.1.1 聚合法 3.1.1.1 乳液聚合  目前PTFE常見的乳液聚合是在一定溫度及壓力條件下攪拌,以水為介質(zhì),以全氟辛酸銨為乳化劑,過硫酸鹽為引發(fā)劑進(jìn)行聚合,在反應(yīng)過程中加入分子量調(diào)節(jié)劑來控制PTFE 聚合度。  3.1.1.2 溶液聚合  SHIMADA提出采用對(duì)臭氧層和地球變熱沒有問題的C4~ 8的烷基多氟烷基醚、多氟烷基多氟烷基醚或環(huán)狀多氟烷基醚,如甲基八氟丁基醚、乙基八氟丁基醚、1, 1, 2, 2- 四氟乙基- 2, 2, 2- 三氟乙基醚等，制備熔點(diǎn)250~ 325℃，低分子量PTFE,聚合溫度- 10~ 70℃、引發(fā)劑為有機(jī)過氧化物,分子量調(diào)節(jié)劑為二氟一氯甲烷,也可以是八氟環(huán)丁烷,溶劑沸點(diǎn)為- 10~ 70℃的氫氯氟烴、氫氟烴和全氟烴如二氯氟乙烷。聚合液經(jīng)干燥去除有機(jī)溶劑后得到固體低分子量PTFE,或經(jīng)濃縮后得到高濃度低分子量的PTFE有機(jī)介質(zhì)懸浮體,然后將其端基穩(wěn)定化處理后,得到性能穩(wěn)定的低分子量PTFE樹脂。  3.1.1.3 懸浮聚合 聚合在水介質(zhì)中在自由基引發(fā)劑和調(diào)聚劑的存在下進(jìn)行, 反應(yīng)器在聚合期間進(jìn)行攪拌, 以便足以產(chǎn)生凝結(jié), 直接從反應(yīng)器中離析出低分子量PTFE。  3.1.1.4 配位聚合 不用自由基聚合,而采用金屬絡(luò)合物引發(fā)劑。該引發(fā)劑由可作為自由基(來源)的含氯、含溴、含碘的有機(jī)化合物和有機(jī)磷酸三酯與周期表中第4族~第12族中的過渡金屬鹵化物組成的金屬絡(luò)合物組成。可得到分子量1 000~ 9 000的含氟聚合物。  3.1.2 降解法 以足夠的能量使高分子量PTFE 粉末、模壓料或燒結(jié)料的碳- 碳鍵斷裂。主要有熱裂解和輻照裂解。裂解后的PTFE 經(jīng)研磨可以得到適當(dāng)粒度的低分子量PTFE粉末。常用的高分子量PTFE 的原料為聚合過程中產(chǎn)生的不合格品, 模壓、燒結(jié)后不合格品,制品使用過程中的邊角余料、機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的碎屑、螺旋狀條帶等。 3.1.2.1 熱降解 把高分子量PTFE置于450 ฀ 以上裂解成小分子氟化物, 如TFE、HFP、HF、八氟環(huán)丁烷、氟代光氣、全氟異丁烯。此外, 還有由裂解生成或由裂解產(chǎn)物二次反應(yīng)產(chǎn)生的大量氣態(tài)物。其中某些氣體有腐蝕性或有毒。改變裂解條件(溫度、反應(yīng)時(shí)間、壓力、催化劑等),可以得到不同濃度的、大量的齊聚物和聚合的氟化碳?xì)浠�合物以及大量裂解氣。得到的低分子量PTFE, 然后進(jìn)行磨切、干燥處理,可以得到7~10µm的均勻粉3.1.2.2 輻射降解 PTFE 是性能優(yōu)異的高分子材料,卻對(duì)輻射非常敏感。一般條件下受到小劑量輻射就會(huì)導(dǎo)致其性能變化和分子量下降。PTFE 這一特性為低分子量 PTFE 的制備提供了有效途徑。 低分子量PTFE 粉末拒水性高,在水中的分散性差。即使用球磨機(jī)機(jī)械的方法分散到水中,水中的低分子量PTFE粉末的分散穩(wěn)定也不好。而銷售的低分子量PTFE分散液多數(shù)分散在有機(jī)溶劑中,與水性涂料和水性樹脂不僅難以混合,而且對(duì)環(huán)境也不好。 Hoshikaw[4]提出把含平均粒徑0.1~ 0.5µm、平均分子量70萬~ 3 000萬的PTFE 10% wt ~ 70 %wt 、pH6.0~ 13. 0的PTFE 分散液，經(jīng)γ射線2~ 100 kGy照射得到低分子量PTFE水性分散液。蘇杰龍等[5]對(duì)γ射線輻照PTFE分散液的研究表明，隨著輻射劑量的增加, PTFE的分子量也隨之減少。在20 kGy時(shí)聚合物顆粒粒徑較小，其粒度分布也較窄。劑量大小對(duì)PTFE顆粒的外觀形貌沒有影響。由于表面活性劑的存在, 高分子鏈上沒有產(chǎn)生新的化學(xué)基團(tuán)。這為生產(chǎn)小粒徑、低分子量的PTFE 分散液提供了一種新方法。3.1.2.2 輻射降解 PTFE 是性能優(yōu)異的高分子材料,卻對(duì)輻射非常敏感。一般條件下受到小劑量輻射就會(huì)導(dǎo)致其性能變化和分子量下降。PTFE 這一特性為低分子量 PTFE 的制備提供了有效途徑。 低分子量PTFE 粉末拒水性高,在水中的分散性差。即使用球磨機(jī)機(jī)械的方法分散到水中,水中的低分子量PTFE粉末的分散穩(wěn)定也不好。而銷售的低分子量PTFE分散液多數(shù)分散在有機(jī)溶劑中,與水性涂料和水性樹脂不僅難以混合,而且對(duì)環(huán)境也不好。 Hoshikaw[4]提出把含平均粒徑0.1~ 0.5µm、平均分子量70萬~ 3 000萬的PTFE 10% wt ~ 70 %wt 、pH6.0~ 13. 0的PTFE 分散液，經(jīng)γ射線2~ 100 kGy照射得到低分子量PTFE水性分散液。蘇杰龍等[5]對(duì)γ射線輻照PTFE分散液的研究表明，隨著輻射劑量的增加, PTFE的分子量也隨之減少。在20 kGy時(shí)聚合物顆粒粒徑較小，其粒度分布也較窄。劑量大小對(duì)PTFE顆粒的外觀形貌沒有影響。由于表面活性劑的存在, 高分子鏈上沒有產(chǎn)生新的化學(xué)基團(tuán)。這為生產(chǎn)小粒徑、低分子量的PTFE 分散液提供了一種新方法。

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