发布时间：2013.04.15     浏览次数：     新闻来源：http://cngangwo.com/

PTFE由四氟乙烯经自由基聚合而生成。其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。聚合一般在40～80℃,3～26kgf／cm2压力下,采用无机的过硫酸盐、有机过氧化物作为引发剂进行。 3.1 低分子量的聚四氟乙烯[3] 低分子量聚四氟乙烯可称为PTFE微粉、PTFE蜡、PTFE干粉润滑剂等。低分子量PTFE其分子量一般只有3~ 20万,甚至有的不到1万,其平均粒径为1~ 20µm,一般在1~5µm用途较大。由于其分子量低,熔点一般在315~ 320 ℃,粒子粒度细且软、有较好的分散能力、能均匀地分散于其他基材中从而改变其特性因此,它的主要用途是在其他材料中用作为添加剂,改善润滑性、增加剥离性,改善耐磨性,赋予抗污性和耐擦伤,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、润滑脂、润滑剂、油品、热塑性塑料、热固性树脂和弹性体中。    3.1.1 聚合法 3.1.1.1 乳液聚合  目前PTFE常见的乳液聚合是在一定温度及压力条件下搅拌,以水为介质,以全氟辛酸铵为乳化剂,过硫酸盐为引发剂进行聚合,在反应过程中加入分子量调节剂来控制PTFE 聚合度。  3.1.1.2 溶液聚合  SHIMADA提出采用对臭氧层和地球变热没有问题的C4~ 8的烷基多氟烷基醚、多氟烷基多氟烷基醚或环状多氟烷基醚,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，制备熔点250~ 325℃，低分子量PTFE,聚合温度- 10~ 70℃、引发剂为有机过氧化物,分子量调节剂为二氟一氯甲烷,也可以是八氟环丁烷,溶剂沸点为- 10~ 70℃的氢氯氟烃、氢氟烃和全氟烃如二氯氟乙烷。聚合液经干燥去除有机溶剂后得到固体低分子量PTFE,或经浓缩后得到高浓度低分子量的PTFE有机介质悬浮体,然后将其端基稳定化处理后,得到性能稳定的低分子量PTFE树脂。  3.1.1.3 悬浮聚合 聚合在水介质中在自由基引发剂和调聚剂的存在下进行, 反应器在聚合期间进行搅拌, 以便足以产生凝结, 直接从反应器中离析出低分子量PTFE。  3.1.1.4 配位聚合 不用自由基聚合,而采用金属络合物引发剂。该引发剂由可作为自由基(来源)的含氯、含溴、含碘的有机化合物和有机磷酸三酯与周期表中第4族~第12族中的过渡金属卤化物组成的金属络合物组成。可得到分子量1 000~ 9 000的含氟聚合物。  3.1.2 降解法 以足够的能量使高分子量PTFE 粉末、模压料或烧结料的碳- 碳键断裂。主要有热裂解和辐照裂解。裂解后的PTFE 经研磨可以得到适当粒度的低分子量PTFE粉末。常用的高分子量PTFE 的原料为聚合过程中产生的不合格品, 模压、烧结后不合格品,制品使用过程中的边角余料、机械加工过程中产生的碎屑、螺旋状条带等。 3.1.2.1 热降解 把高分子量PTFE置于450 ฀ 以上裂解成小分子氟化物, 如TFE、HFP、HF、八氟环丁烷、氟代光气、全氟异丁烯。此外, 还有由裂解生成或由裂解产物二次反应产生的大量气态物。其中某些气体有腐蚀性或有毒。改变裂解条件(温度、反应时间、压力、催化剂等),可以得到不同浓度的、大量的齐聚物和聚合的氟化碳氢化合物以及大量裂解气。得到的低分子量PTFE, 然后进行磨切、干燥处理,可以得到7~10µm的均匀粉3.1.2.2 辐射降解 PTFE 是性能优异的高分子材料,却对辐射非常敏感。一般条件下受到小剂量辐射就会导致其性能变化和分子量下降。PTFE 这一特性为低分子量 PTFE 的制备提供了有效途径。 低分子量PTFE 粉末拒水性高,在水中的分散性差。即使用球磨机机械的方法分散到水中,水中的低分子量PTFE粉末的分散稳定也不好。而销售的低分子量PTFE分散液多数分散在有机溶剂中,与水性涂料和水性树脂不仅难以混合,而且对环境也不好。 Hoshikaw[4]提出把含平均粒径0.1~ 0.5µm、平均分子量70万~ 3 000万的PTFE 10% wt ~ 70 %wt 、pH6.0~ 13. 0的PTFE 分散液，经γ射线2~ 100 kGy照射得到低分子量PTFE水性分散液。苏杰龙等[5]对γ射线辐照PTFE分散液的研究表明，随着辐射剂量的增加, PTFE的分子量也随之减少。在20 kGy时聚合物颗粒粒径较小，其粒度分布也较窄。剂量大小对PTFE颗粒的外观形貌没有影响。由于表面活性剂的存在, 高分子链上没有产生新的化学基团。这为生产小粒径、低分子量的PTFE 分散液提供了一种新方法。3.1.2.2 辐射降解 PTFE 是性能优异的高分子材料,却对辐射非常敏感。一般条件下受到小剂量辐射就会导致其性能变化和分子量下降。PTFE 这一特性为低分子量 PTFE 的制备提供了有效途径。 低分子量PTFE 粉末拒水性高,在水中的分散性差。即使用球磨机机械的方法分散到水中,水中的低分子量PTFE粉末的分散稳定也不好。而销售的低分子量PTFE分散液多数分散在有机溶剂中,与水性涂料和水性树脂不仅难以混合,而且对环境也不好。 Hoshikaw[4]提出把含平均粒径0.1~ 0.5µm、平均分子量70万~ 3 000万的PTFE 10% wt ~ 70 %wt 、pH6.0~ 13. 0的PTFE 分散液，经γ射线2~ 100 kGy照射得到低分子量PTFE水性分散液。苏杰龙等[5]对γ射线辐照PTFE分散液的研究表明，随着辐射剂量的增加, PTFE的分子量也随之减少。在20 kGy时聚合物颗粒粒径较小，其粒度分布也较窄。剂量大小对PTFE颗粒的外观形貌没有影响。由于表面活性剂的存在, 高分子链上没有产生新的化学基团。这为生产小粒径、低分子量的PTFE 分散液提供了一种新方法。

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