PTFE(聚四氟乙烯)具有优异的耐溶剂性、化学稳定性和极低的表面摩擦系数,是目前综合性能最好、产能和用量最大的氟塑料品种。通常氟化工生产商会供应三种类型的PTFE:悬浮PTFE树脂、分散PTFE树脂和PTFE分散液,那么它们具体有什么区别呢?这就要从PTFE的制备工艺说起……作为高分子化合物,PTFE是由四氟乙烯(TFE)单体聚合而成的。工业上TFE的聚合方法主要是悬浮聚合和分散聚合,前者得到悬浮PTFE树脂,后者得到分散PTFE树脂和PTFE分散液。
两种方法都以水相为聚合介质,采用水溶性过硫酸盐、过氧化物或氧化-还原体系作引发剂。聚合时,在反应釜内加入引发剂水溶液,反应釜应确保密封,排氧后,逐渐充入TFE单体,溶入水相的TFE被引发聚合。由于PTFE不溶于水,因此聚合后的产物将从水中析出,形成初级粒子。若水中无分散剂,初级粒子会聚集成粗粒,这就是俗称的悬浮聚合。当水相中溶有少量分散剂(如全氟辛酸盐),其浓度低于临界胶束浓度时,初级粒子得到交替保护,体系是暂时稳定的分散液,这就是分散聚合。
通过悬浮聚合得到的PTFE树脂经捣碎后可以得到颗粒状的产品。经过粗粉碎,得到粒径在100~180μm之间的产品为中粒PTFE树脂。这种产品的流动性比较差,通常用模压或挤压的方法加工成简单的圆柱形、矩形胚料制品。用气流粉碎,得到粒径在20~40μm之间的产品为细粒PTFE树脂。其粒径较小,因而更柔软,通常用于制造机械性能较好的模压及挤压制品。以细料或悬浮中粒料为原料,用干法或湿法造粒工艺加工的产品称为造粒PTFE树脂,其特点是流动性好,适用于自动模压及柱塞挤压方法,可用于制作棒状产品、厚壁管等。中粒料在干燥后,在300℃以上高温中先烧结,具有一定流动性的产品叫做预烧结PTFE树脂,适用于柱塞挤压工艺的薄壁制品以及小直径棒材等。悬浮聚合的PTFE通常用于制造密封件、垫圈和阀门、伸缩接头、管道、保护性内衬、电气绝缘体和电气胶带等可通过模压或挤压方法制得的产品。
PTFE分散聚合产品主要有PTFE浓缩分散液和分散树脂两类。PTFE分散浓缩液即产品浓度浓缩到60%左右,可以直接应用,此时PTFE基本以初级粒子形式存在,粒径一般在0.05~0.5μm之间。PTFE分散液经过凝聚、干燥后,将得到粉状树脂——分散树脂,其平均粒径在450μm左右。值得注意的是:分散PTFE采用糊膏挤出方式加工,特别是在19℃以上时,树脂会变软,对机械剪切敏感,预纤维化很容易使物料结团,不易破碎分开。因此在后处理生产制备工序中,要尽量减少各种剪切作用,并低温储存。PTFE分散聚合产品可用于浸渍玻纤或塑料织物,可以应用到建筑、电子电气、半导体、过滤系统、食品加工和燃料电池气体扩散层等需要耐候性、耐化学性、高介电强度的柔性材料中。 返回