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生料帶材料聚四氟乙烯“塑料王”及其家族簡介

時間:2019-12-12 16:09來源:本站 作者:admin 點擊:

   生料帶材料聚四氟乙烯“塑料王”及其家族簡介

  塑料王聚四氟乙烯的發現歷史是饒有興味的。
  四氟乙烯是一種氣體,它的沸點是-76.3℃,在常溫下適當加壓就能液化。三十年代,人們正在大力尋找理想的冷凍劑,也曾想到過用四氟乙烯作為冷凍部,打算把它用在冷凍機里以代替廣泛使用的氨。當時這種設想雖未能實現,但研究的結果卻帶來了其他意料不到的發現。這是1938年的一天,在美國一家工廠的實驗室,操作人員正在把高壓下裝進鋼瓶里的四氟乙烯氣體轉移到另一種鋼瓶里去,結果發現經轉移后的氣體比裝在原來那只鋼瓶里的少了許多。經檢查,在轉移過程中并無漏泄,鋼瓶也是完好的,那么它到哪里去了呢?廠里的一個技術員為了探本求源,決定把那只鋼瓶鋸開以便看個究竟。結果發現,原來那部分少了的氣體已變成了白色粉末。當然少不了又忙碌一番,對白粉進行化驗分析??墒窃O備條件很好的公司實驗室竟找不到一種能溶解這種粉末的溶劑,甚至把那些腐蝕性很強的試劑都用上了也不頂事。后來有人想到了用王水。大家知道,王水是鹽酸和硝酸配制成的,連黃金也能溶解。由四個氟原子和二個碳原子組成的四氟乙烯氣體,是很容易發生聚合作用的,能手拉手地聯結起來成為長鏈的聚四氟乙烯。上述白色粉末就是聚四氟乙烯樹脂。它在沸騰的王水里也不溶解。既耐高溫,又耐低溫,還耐腐蝕的聚四氟乙烯被人們稱之為“塑料王”。
  三年后,即1941年,聚四氟乙烯樹脂開始在美國正式投產,這就殆含氟高分子工業的真正開端。其后,英、法、日、德、蘇等國也都相繼投產。
  生產聚四氟乙烯樹脂的基本原料是很普通的螢石(氟化鈣)和硫酸等化介物,它的生產工序可用下面的簡圖來表示:
  生產聚四氟乙烯的原料很普通,但要制得聚四氟乙烯并不容易。目前能生產聚四鋱乙爍的國家不多。原因是不論你采用何種方法,在生產的整個過程中都少不了要和氟的化合物打交道,因為不少氟化物中,有的化學性質很活潑,有的腐蝕性很強(如氫氟酸),有的還有毒性和易爆炸性,因此必須有較高的技術水平和一些特殊材料制成的設備才行。
  聚四氟乙烯樹脂的合成不容易,用它來加工成塑料制品的工藝也比較復雜。它不熔融,在400℃左右的高溫下也不會變成“漿糊狀”(流體狀態)。而當溫度高于400℃時,樹脂就開始分解,溫度越高,分解越易,所以不論你怎樣加溫,也不能使它熔化成流體。既不能用加入增塑劑的辦法使它軟化,又沒有一種溶劑能在室溫下使它溶解,因此,對它不能采用一般熱塑加工方法。后來,人們只好將冶金工業上的冷壓燒結法移過來,才算解決了它的成型工藝問題。
  為了改進加工性能和適應新加工成型技術的需要,除發展聚四氟乙烯的不同品級外,另一種方法就是加入其他共聚單體以改善加工性能。美國的杜邦公司從五十年代開始就對此進行了大量研究,旨在制取既能熔融加工,又能保持聚四氟乙攤優異性能的新型樹脂。四氟乙烯一六氟丙烯共聚物就是發展的第一個可熔融加工的氟樹脂。
  其后又發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級及其加工特性,列表于本書附錄。
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