聚四氟乙烯生產(chǎn)工藝及應(yīng)用

1、 PTFE簡(jiǎn)介與發(fā)展史01 PTFE纖維研究現(xiàn)狀02 PTFE纖維特性03 PTFE纖維生產(chǎn)工藝04 PTFE纖維的應(yīng)用05目錄定義定義聚四氟乙烯是四氟乙烯的均聚物。英文名是Polytetrafluoroethylene，簡(jiǎn)寫為PTFE。其化學(xué)分子式為PTFE被稱作“塑料王”。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑。同時(shí)，聚四氟乙烯具有耐高溫、耐低溫、耐腐蝕、耐氣候、低摩擦、高潤(rùn)滑、自清潔、無(wú)毒害等特點(diǎn)。1953195780年代1984-至今聚四氟乙烯纖維首先由美國(guó)杜邦公司開發(fā)使用開始實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)可溶性聚四氟乙烯纖維投入生產(chǎn)，主要是單絲聚四氟乙烯纖維的世界總產(chǎn)能力達(dá)

2、到1.2kt 目前，我國(guó)生產(chǎn)的PTFE纖維產(chǎn)量已占全球總量的50%以上，出口到亞洲日、韓，美洲，歐洲，以及中東等國(guó)家和地區(qū)，且部分性能超過(guò)國(guó)際同類產(chǎn)品。我國(guó)已形成100%PTFE濾料的工業(yè)化生產(chǎn)，將PTFE纖維用于長(zhǎng)纖維編織基布，短纖維覆蓋基布表面經(jīng)加工制成針刺氈，但由于PTFE纖維易產(chǎn)生靜電，摩擦系數(shù)低，目前還存在梳理，成網(wǎng)困難等問(wèn)題。12 國(guó)外PTFE纖維的工業(yè)化生產(chǎn)始于1954年，由美國(guó)杜邦公司研發(fā)，是最早工業(yè)化的特種合成纖維。其品種有單絲、復(fù)絲、短纖維以及膜裂纖維。奧地利Lenzing公司則于20世紀(jì)70年代開發(fā)成功PTFE的膜裂纖維。該方法生產(chǎn)效率極高，但是生產(chǎn)的纖維線密度不勻。除此

3、之外，俄羅斯在研發(fā)多種PTFE纖維方面也取得了較大的成效。(1)?！癈-F”鍵具有極高的鍵能，不易被拆開，PTFE大分子間的堆砌密度大，使各種試劑難于透入其間。氟原子的取代使PTFE形成螺旋結(jié)構(gòu)型，這惰性的螺旋形全氟“外殼”加之聚合物的非極性和結(jié)晶結(jié)構(gòu)，使得PTFE纖維具有極優(yōu)異的耐化學(xué)性，PTFE纖維在用于對(duì)焚燒爐排出的熱氣體進(jìn)行過(guò)濾中，到目前為止無(wú)任何其他材料可以取代。PTFE纖維的鏈構(gòu)象(2)。PTFE能經(jīng)受280的高溫，短時(shí)間可達(dá)300。這些性能說(shuō)明它是可在惡劣的環(huán)境中用于過(guò)濾的理想材料。(3)。具有良好的機(jī)械韌性；即使溫度下降到零下196，也可保持5的伸長(zhǎng)率。(4)。PTFE的限氧指

4、數(shù)(LOI)可高達(dá)95。這就是說(shuō)它需要95的氧才能點(diǎn)燃和保持火焰。(5)。對(duì)紫外是100的穩(wěn)定，不會(huì)老化，在室外暴露15年機(jī)械性能也無(wú)明顯的變化。(6)。PTFE不吸水，且容易洗滌，可以在高溫下使用強(qiáng)洗滌劑。其表面排斥水、灰塵和其它污染物，因此它也是一種極好的的防污材料。除此之外，PTFE纖維還有本身、的優(yōu)良性能。1載體紡絲法2糊料擠出紡絲法3膜裂紡絲法4熔體紡絲法載體紡絲也稱作乳液紡絲，包括干法紡絲、濕法紡絲等。通常是將與基質(zhì)聚合物(如PVA)，制成，制備出PTFEPVA后，再在320-400的高溫下進(jìn)行，基質(zhì)聚合物，得到PTFE。這些纖維和紗因制造過(guò)程中混有載體的碳化物，因而強(qiáng)度較低，呈深

5、棕色，要得到白色的PTFE機(jī)織紗或縫紉線需進(jìn)行漂白。糊料擠出紡絲通常是將與易揮發(fā)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)1625充分。調(diào)成糊狀物，制成一定形狀的，并在一定的壓力下通過(guò)一個(gè)具有狹長(zhǎng)?？椎膰娊z頭，再經(jīng)，高溫下高度得到非均勻的白色帶條紗。此外，也可在擠出裝置中擠出薄膜或細(xì)條，再經(jīng)壓軋工序去除助劑，然后經(jīng)過(guò)縱向切割加工、拉伸和蓬松加工，得到PTFE纖維。切割膜裂法由奧地利Lenzing公司于20世紀(jì)70年代初開發(fā)并工業(yè)化，在制備PTFE纖維時(shí)需先將PTFE粉，再把它切，然后通過(guò)，在熔點(diǎn)(327)以上，再經(jīng)。此方法得到的纖維具有微孔結(jié)構(gòu)，且強(qiáng)度較高。復(fù)絲可用作密封填充材料，短纖維則可用于針刺氈。熔體紡絲法是將四氟乙烯

6、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4-5的全氟乙烯、全氟丙基醚的共聚物混合作為，經(jīng)，使其成細(xì)流狀射入空氣中，并在。此方法得到的PTFE纖維強(qiáng)度較高，但由于熔融后PTFE超分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。導(dǎo)致其延展性消失以及分子鏈定向伸展受阻，加之PTFE的高黏度和明顯的彈性，PTFE熔體通過(guò)螺桿擠出機(jī)直接制備纖維比較困難，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。 PTFE纖維在高溫?zé)煔膺^(guò)濾方面有著重要的作用。采用PTFE纖維或PTFE纖維同其他耐高溫纖維混合，可制成高溫復(fù)合過(guò)濾氈，該濾料具有很好的耐腐蝕、耐高溫、耐摩擦等性能，適用于高溫、高濕、高黏性粉塵行業(yè)或帶有酸堿性、腐蝕性化學(xué)氣體的工業(yè)煙塵凈化，是其他過(guò)濾材料所無(wú)法比擬的。 近年來(lái)，PTFE纖維在醫(yī)

7、學(xué)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，如可用于人造血管，人工心臟瓣膜和人工心臟輔助裝置，人造韌帶和人造食道等，PTFE纖維還可用于普通外科和整形外科的手術(shù)縫合等，如比較常見的整容手術(shù)隆鼻和整形下頜就是采用PTFE作為填充材料。 用來(lái)制造高性能的縫紉線、耐熱與耐化學(xué)等性能要求高的其他紡織品，以及醫(yī)用紡織品和耐磨服裝的耐擦傷拼料。例如，用含有PTFE纖維的耐摩擦運(yùn)動(dòng)襪，在自行車及其他運(yùn)動(dòng)中，可防止運(yùn)動(dòng)員的腳產(chǎn)生水泡。 PTFE纖維在其他領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。如可用于軸承和低摩擦率零部件、離子交換、密封填料等。此外，由于其固有的低損耗與介電常數(shù)，PTFE纖維還可以用來(lái)制備電線和電纜的絕緣材料等。1.喬春梅, 康衛(wèi)民

8、, 鞠敬鴿,等. 聚四氟乙烯纖維的制備技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)展J. 產(chǎn)業(yè)用紡織品, 2015, 33(1):1-4.2.馬訓(xùn)明, 郭玉海, 陳建勇,等. 聚四氟乙烯纖維的凝膠紡絲J. 紡織學(xué)報(bào), 2009, 30(3):10-12.3.胡友斌, 安源勝, 趙小平. 聚四氟乙烯纖維性能及其制造工藝J. 化工新型材料, 2009, 37(9):24-25.4.陳麗萍, 王耀武, 孫潤(rùn)軍,等. 聚四氟乙烯纖維的制備與性能表征J. 合成纖維, 2010, 39(10):24-26.5.陳觀福壽. 聚四氟乙烯纖維及其應(yīng)用研究進(jìn)展J. 新材料產(chǎn)業(yè), 2011(7):48-51.6.胡友斌, 安源勝, 趙小平. 聚四氟乙烯纖維性能及其制造工藝C/ 中國(guó)化工學(xué)會(huì)2008年化工