PTFE(聚四氟乙烯)具有優異的耐溶劑性、化學穩定性和極低的表面摩擦系數,是目前綜合性能最好、產能和用量最大的氟塑料品種。通常氟化工生產商會供應三種類型的PTFE:懸浮PTFE樹脂、分散PTFE樹脂和PTFE分散液,那么它們具體有什么區別呢?這就要從PTFE的制備工藝說起……作為高分子化合物,PTFE是由四氟乙烯(TFE)單體聚合而成的。工業上TFE的聚合方法主要是懸浮聚合和分散聚合,前者得到懸浮PTFE樹脂,后者得到分散PTFE樹脂和PTFE分散液。
兩種方法都以水相為聚合介質,采用水溶性過硫酸鹽、過氧化物或氧化-還原體系作引發劑。聚合時,在反應釜內加入引發劑水溶液,反應釜應確保密封,排氧后,逐漸充入TFE單體,溶入水相的TFE被引發聚合。由于PTFE不溶于水,因此聚合后的產物將從水中析出,形成初級粒子。若水中無分散劑,初級粒子會聚集成粗粒,這就是俗稱的懸浮聚合。當水相中溶有少量分散劑(如全氟辛酸鹽),其濃度低于臨界膠束濃度時,初級粒子得到交替保護,體系是暫時穩定的分散液,這就是分散聚合。
通過懸浮聚合得到的PTFE樹脂經搗碎后可以得到顆粒狀的產品。經過粗粉碎,得到粒徑在100~180μm之間的產品為中粒PTFE樹脂。這種產品的流動性比較差,通常用模壓或擠壓的方法加工成簡單的圓柱形、矩形胚料制品。用氣流粉碎,得到粒徑在20~40μm之間的產品為細粒PTFE樹脂。其粒徑較小,因而更柔軟,通常用于制造機械性能較好的模壓及擠壓制品。以細料或懸浮中粒料為原料,用干法或濕法造粒工藝加工的產品稱為造粒PTFE樹脂,其特點是流動性好,適用于自動模壓及柱塞擠壓方法,可用于制作棒狀產品、厚壁管等。中粒料在干燥后,在300℃以上高溫中先燒結,具有一定流動性的產品叫做預燒結PTFE樹脂,適用于柱塞擠壓工藝的薄壁制品以及小直徑棒材等。懸浮聚合的PTFE通常用于制造密封件、墊圈和閥門、伸縮接頭、管道、保護性內襯、電氣絕緣體和電氣膠帶等可通過模壓或擠壓方法制得的產品。
PTFE分散聚合產品主要有PTFE濃縮分散液和分散樹脂兩類。PTFE分散濃縮液即產品濃度濃縮到60%左右,可以直接應用,此時PTFE基本以初級粒子形式存在,粒徑一般在0.05~0.5μm之間。PTFE分散液經過凝聚、干燥后,將得到粉狀樹脂——分散樹脂,其平均粒徑在450μm左右。值得注意的是:分散PTFE采用糊膏擠出方式加工,特別是在19℃以上時,樹脂會變軟,對機械剪切敏感,預纖維化很容易使物料結團,不易破碎分開。因此在后處理生產制備工序中,要盡量減少各種剪切作用,并低溫儲存。PTFE分散聚合產品可用于浸漬玻纖或塑料織物,可以應用到建筑、電子電氣、半導體、過濾系統、食品加工和燃料電池氣體擴散層等需要耐候性、耐化學性、高介電強度的柔性材料中。 返回