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聚四氟乙烯生产现状与改性进展

原创 Linux操作系统 作者:kasilala1989 时间:2011-06-07 15:08:36 0 删除 编辑
聚四氟乙烯生产现状与改性进展
导读词条标签:船用油水分离器 水源热泵 爆破试验台 超高分子量聚乙烯板 亚氯酸钠 量热仪 PET双面胶
由于分子结构中含有氟原子等因素,PTFE表现出高度化学稳定性、极强的耐高低温性能、突出的不粘性、异常的润滑性及优异的电绝缘性能、耐老化性和抗辐射性、极小的吸水率等特点被称为“塑料王”。广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。
氟树脂由于其独特性能,全球产量与消费量快速增加,目前全球氟树脂的消费量约为12万t,其中70%左右为聚四氟乙烯(PTFE),全球PTFE产品分为悬浮聚合树脂、分散法聚合树脂、浓缩分散液三类,大致构成约为52%、28%、20%。目前全球PTFE生产厂家约为20余家,遍布世界十几个国家和地区,生产与消费主要集中在西方发达国家和地区,国际上著名的PTFE生产企业主要有:美国杜邦公司、英国ICI公司、日本大金公司、德国的Dyneon公司、意大利的Ausimont公司、俄罗斯的基洛夫化学联合企业等,其中杜邦公司、ICI公司、Dyneon和大金公司四家企业生产能力约占全球总生产能力的80%左右,可以说这些企业左右着未来PTFE生产与发展的命运,20世纪年代末期PTFE生产总格局随着全球兼并重组的浪潮也进行较大规模的调整,许多企业之间进行了重组、转让和兼并,如 1999年ICI公司把聚合物业务转卖给日本旭硝子公司;赫司特公司把旗下的Dyneon的46%股份卖给合资伙伴3M公司;索尔维公司计划收购意大利的Ausimont公司等。20世纪80年代至90年代全球PTFE呈现迅猛的发展局面,许多公司纷纷新建和扩建PTFE装置,近几年来发展速度有所减缓,2002年全球 PTFE的生产能力约为 11万t/a,预计 2005年全球生产能力将达到14万t/a左右。
我国PTFE生产与研究起步较早,但是由于多种因素制约生产规模和工艺技术整体水平比较低,国内主要生产厂家有上海三爱富新材料股份有限公司、济南三爱富有限公司、晨光化工研究院二分厂、阜新化工厂等,年生产能力约为7000t/a。进人21世纪我国的PTFE业开始步人快速发展的阶段,由于我国生产PTFE的基础原料氟石资源丰富,约占世界总储量的三分之一,除了得天独厚的资源优势外,我国对PTFE的需求快速增加,因此近年来国内部分企业计划引进技术建设规模装置,另外国外多家跨国公司在或计划在中国建设氟树脂项目,如浙江巨化引进俄罗斯技术合资建设年产数千吨的聚四氟乙烯装置。常熟国际氟化工园建成后,阿托菲纳公司进驻投资外;日本大金公司投资13.3亿元在园区内投资建设聚四氟乙烯装置于2003年投产;另外许多公司也纷纷提出人驻的意向。可以预计未来我国 PTFE业将迎来快速发展阶段。
尽管PTFE具有良好的物化性能,但是也存在一些缺陷,如其机械性能较差、线膨胀系数较大、耐蠕变性差易冷流、耐磨性差、成型和二次加工困难等缺陷。使其应用受到一定限制,随着我国PTFE产能快速增加,加强PTFE改性技术研究与应用,开发新型高效的PTFE复合材料,已经成为目前国内PTFE的研究与发展方向。
2 PTFE的改性
为了改善PTFE存在的缺陷,可以通过增强、填充、复配和共混等多种手段对PTFE进行改性,以弥补自身缺陷,从而使开发出来的复合材料广泛适应于机械、电子电气、航空航天、汽车等行业的零部件的制备,改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
2.l 表面改性
由于PTFE极低的表面活性和不粘性限制了它与其他复合材料的复合,因此必须对PTFE材料进行一定的表面改性,以提高其表面活性。常用技术有表面活化技术,可以采用高能射线的辐射使其表面脱氟,在一定装置和条件下与其他材料氟化接技;用一些惰性气体的低温等离子处理PTFE材料,发生碳—氟或碳—碳键的断裂,生成大量自由基以增加PTFE的表面自由能,改善其润湿性和粘接性;将PTFE浸人熔融的醋酸钾中,在适宜温度下处理形成具有一定活性的活化层;PTFE在一定配比的氢氧化钠、二丙烯基三聚氰胺混合液加热处理可以提高其表面活性;PTFE经过一定强度和时间的电晕处理,可以形成可胶接的活化层。化学腐蚀改性,将PTFE经过一定化学试剂处理可以提高其表面活性,这些化学试剂可以是金属钠的氨溶液、萘钠四氢呋喃溶液、碱金属汞齐、五羰基铁溶液等。表面沉积改性,将PTFE浸渍在某些金属氢氧化物的胶体溶液中,使得胶体粒子沉积在PTFE表面。从而增大其湿润性,改善其表面活性,而易于与其他材料复合。上述表面改性方法主要适应于PTFE薄膜,通常PTFE薄膜进行适当处理后,可使其与其他材料很好粘接复合,从而广泛应用于化工防腐村里、密封制品及润滑装置的设计与制造中,其主导思想是引人极性基团,增加界面结合力。
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