毕业论文（设计报告）聚四氟乙烯合成方法及成型工艺介绍.doc

目录 1.引言 - 3 - 2.聚四氟乙烯的种类和用途 - 3 - 3.聚四氟乙烯的结构和性质 - 4 - 3.1 PTFE的分子结构 - 4 - 3.2 PTFE的晶态结构 - 4 - 3.3 PTFE的性能 - 4 - 4.聚四氟乙烯的制备 - 8 - 4.1 四氟乙烯单体合成 - 8 - 4.1.1 各种制备工艺简介 - 8 - 4.1.2 HCFC-22热解制备技术 - 10 - 4.2 四氟乙烯的聚合 - 12 - 4.2.1 悬浮聚合 - 12 - 4.2.2分散聚合 - 14 - 5.聚四氟乙烯的成型技术 - 15 - 5.1聚四氟乙烯的成型技术方法 - 15 - 6聚四氟乙烯主要成型制品及生产工艺 - 17 - 6.1聚四氟乙烯板材 - 17 - 6.2聚四氟乙烯管材 - 18 - 6.2.1聚四氟乙烯普通管 - 18 - 6.2.3聚四氟乙烯钢丝增强液压管 - 20 - 6.2.4聚四氟乙烯螺旋管 - 20 - 6.3聚四氟乙烯薄膜 - 21 - 6.3.1聚四氟乙烯彩色薄膜 - 21 - 6.3.2聚四氟乙烯多孔膜 - 22 - 6.4聚四氟乙烯泡沫材料 - 23 - 6.5聚四氟乙烯膨体材料 - 24 - 6.5.1膨体聚四氟乙烯人工血管 - 25 - 6.5.2聚四氟乙烯纤维 - 25 - 6.6聚四氟乙烯分散液浸渍制品 - 26 - (1)PTFE浸渍石棉 - 26 - (2)PTFE浸渍玻璃纤维 - 27 - (3)PTFE浸渍多孔金属 - 27 - 6.7聚四氟乙烯填充制品 - 27 - 7结论 - 29 - 8致谢 - 30 - 参考文献 - 31 - 聚四氟乙烯合成方法及成型工艺介绍 1.引言 聚四氟乙烯（poiytetrafluoroethylene，PTFE）是1938年美国杜邦公司的Roy piunkett博士在研究含氟制冷剂的过程中偶然发现的，它是第一个含四氟乙烯的聚合物。经试验，这种滑润的聚合物不溶解于任何酸、碱、有机溶剂，而且直到其熔融也只形成韧性的透明胶体而不发生流动。当时，美国为实现曼哈顿计划正在寻找一种新颖的耐腐蚀材料，用作处理六氟化铀的设备的内衬和密封材料，PTFE的发现恰好满足了这方面的应用要求，所以直到第二次世界大战结束，美国政府还一直对外严守发现这种聚合物的秘密。 目前，PTFE的应用从最初的航空、航天和军工等国防领域扩展到石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等国民经济的各个领域。PTFE因具有优异的化学稳定性、耐高低温性能、不粘性、润滑性、电绝缘性、耐老化性、抗辐射性等特点，而被称为“塑料王”。 2.聚四氟乙烯的种类和用途 PTFE主要分为粗粒级、填料级、粉末级、水性分散级和石蜡级。PTFE有三大种类供应市场，即悬浮树脂、分散树脂和浓缩分散液，分别占消费量的50%—60%、20%—35%和15%—20%。悬浮法PTFE主要用于制造机械工业用密封圈、垫片以及化工设备用泵、阀、管配件和设备衬里等，另外还可以制造电绝缘零件、薄膜等；分散法PTFE主要用于制造耐腐蚀、耐高温、高介电的电线电缆，另外在化工方面主要用于制造丝扣密封生料带、管道衬里等；PTFE浓缩分散液主要用于食品、纺织、印染、造纸等领域中的防粘涂层以及浸渍玻璃布、石棉等。 3.聚四氟乙烯的结构和性质 PTFE是一种热塑性材料，相对分子质量为数十万到千万以上，一般为数百万。因为其独特的全氟碳分子，PTFE具有优良的奶腐蚀性、绝缘性、耐高低温性、自润滑性、表面不粘性、耐候性、较低的参透性以及不燃性等特性。 3.1 PTFE的分子结构 PTFE虽然是热塑性高分子材料，但与一般热塑性高聚物不痛，在熔融时只会产生透明黏熔凝胶，而不会熔融流动，也不溶于任何溶剂。PTFE的不易溶解和熔融的特性使其不能同一般的黏度法和凝胶色谱法、气象参透法等熔融法测定其分子量。目前国际上多用标准比重法（SSG）和差示扫描量热法(DSC)通过以下的一些公式来测试它的数均分子量。 3.2 PTFE的晶态结构 PTFE经烧结后缓慢冷却可以得到较高结晶度的样品，样品切片后在扫描电子显微镜下观察发现结晶区域包含一些0.2～10μm的长带，这些带中又包含有一些垂直于带的长轴的平行条纹。个条纹的间隔约为30nm左右，分子链平行于条纹方向排列，带的宽度平均为0.7～0.8μm。假定这个宽度和PTFE分子链长度相等，这相当于6000个CF2基团的长度，也就是相当于分子量为300000的PTFE分子长度，而实际测得的分子量是这个量的十倍左右，因此推测PTFE链沿着带的边缘折叠。上述现象说明PTFE晶体是先由平行排列的折叠链形成片晶，再由片晶堆积而成的带状多晶聚集体。 3.3 PTFE的性能 由于聚四氟乙烯的结构特点决定它的优良性能： 耐低温——具有良好