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生料带材料聚四氟乙烯“塑料王”及其家族简介

时间:2019-12-12 16:09来源:本站 作者:admin 点击:

   生料带材料聚四氟乙烯“塑料王”及其家族简介

  塑料王聚四氟乙烯的发现历史是饶有兴味的。
  四氟乙烯是一种气体,它的沸点是-76.3℃,在常温下适当加压就能液化。三十年代,人们正在大力寻找理想的冷冻剂,也曾想到过用四氟乙烯作为冷冻部,打算把它用在冷冻机里以代替广泛使用的氨。当时这种设想虽未能实现,但研究的结果却带来了其他意料不到的发现。这是1938年的一天,在美国一家工厂的实验室,操作人员正在把高压下装进钢瓶里的四氟乙烯气体转移到另一种钢瓶里去,结果发现经转移后的气体比装在原来那只钢瓶里的少了许多。经检查,在转移过程中并无漏泄,钢瓶也是完好的,那么它到哪里去了呢?厂里的一个技术员为了探本求源,决定把那只钢瓶锯开以便看个究竟。结果发现,原来那部分少了的气体已变成了白色粉末。当然少不了又忙碌一番,对白粉进行化验分析。可是设备条件很好的公司实验室竟找不到一种能溶解这种粉末的溶剂,甚至把那些腐蚀性很强的试剂都用上了也不顶事。后来有人想到了用王水。大家知道,王水是盐酸和硝酸配制成的,连黄金也能溶解。由四个氟原子和二个碳原子组成的四氟乙烯气体,是很容易发生聚合作用的,能手拉手地联结起来成为长链的聚四氟乙烯。上述白色粉末就是聚四氟乙烯树脂。它在沸腾的王水里也不溶解。既耐高温,又耐低温,还耐腐蚀的聚四氟乙烯被人们称之为“塑料王”。
  三年后,即1941年,聚四氟乙烯树脂开始在美国正式投产,这就殆含氟高分子工业的真正开端。其后,英、法、日、德、苏等国也都相继投产。
  生产聚四氟乙烯树脂的基本原料是很普通的萤石(氟化钙)和硫酸等化介物,它的生产工序可用下面的简图来表示:
  生产聚四氟乙烯的原料很普通,但要制得聚四氟乙烯并不容易。目前能生产聚四铽乙烁的国家不多。原因是不论你采用何种方法,在生产的整个过程中都少不了要和氟的化合物打交道,因为不少氟化物中,有的化学性质很活泼,有的腐蚀性很强(如氢氟酸),有的还有毒性和易爆炸性,因此必须有较高的技术水平和一些特殊材料制成的设备才行。
  聚四氟乙烯树脂的合成不容易,用它来加工成塑料制品的工艺也比较复杂。它不熔融,在400℃左右的高温下也不会变成“浆糊状”(流体状态)。而当温度高于400℃时,树脂就开始分解,温度越高,分解越易,所以不论你怎样加温,也不能使它熔化成流体。既不能用加入增塑剂的办法使它软化,又没有一种溶剂能在室温下使它溶解,因此,对它不能采用一般热塑加工方法。后来,人们只好将冶金工业上的冷压烧结法移过来,才算解决了它的成型工艺问题。
  为了改进加工性能和适应新加工成型技术的需要,除发展聚四氟乙烯的不同品级外,另一种方法就是加入其他共聚单体以改善加工性能。美国的杜邦公司从五十年代开始就对此进行了大量研究,旨在制取既能熔融加工,又能保持聚四氟乙摊优异性能的新型树脂。四氟乙烯一六氟丙烯共聚物就是发展的第一个可熔融加工的氟树脂。
  其后又发展了四氟乙烯和乙烯共聚物,以及四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚共聚物等。
  聚四氟乙烯的不同品级及其加工特性,列表于本书附录。
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