制造PTFE使用原料以及過程是怎樣的?
發(fā)布時間 : 2020-09-23 瀏覽次數(shù) : 次一、原料
PTFE由四氟乙烯或TFE化合物聚合而成。
TFE由螢石,氫氟酸和氯仿合成。這些成分在高溫下結合在一起,這種作用稱為熱解。 TFE是無色,無味,無毒的氣體,但是極易燃。它在低溫和低壓下以液體形式存儲。由于運輸易燃TFE的困難,PTFE制造商還現(xiàn)場制造了自己的TFE。聚合過程使用非常少量的其他化學物質作為引發(fā)劑??梢允褂酶鞣N引發(fā)劑,包括過硫酸銨或過氧化二琥珀酸。聚合過程的另一個基本成分是水。
二、制造過程
PTFE可以通過多種方式生產,具體取決于最終產品所需的特定特性。該過程的許多細節(jié)是制造商的專有秘密。生產PTFE的主要方法有兩種。一種是懸浮聚合。在這種方法中,TFE在水中聚合,產生PTFE顆粒。可以將谷物進一步加工成可以成型的顆粒。在分散法中,所得的PTFE是乳狀糊狀物,可以加工成細粉。糊劑和粉末均用于涂料應用中。
2.1、制作TFE
PTFE的制造商首先合成TFE。將TFE,氟石,氫氟酸和氯仿這三種成分在加熱至1094-1652°F(590-900°C)之間的化學反應室中合并。然后將所得氣體冷卻,并蒸餾以除去任何雜質。
2.2 懸浮聚合法
2.2.1、反應室中充滿了純凈水和反應劑或引發(fā)劑(一種會引起聚合物形成的化學物質)。將液體TFE輸送到反應室中。當TFE與引發(fā)劑相遇時,它開始聚合。所得的PTFE形成浮在水面上的固體顆粒。在這種情況下,反應室會被機械震蕩。腔室內的化學反應放出熱量,因此腔室內的冷水或其他冷卻劑在腔體內的循環(huán)冷卻。達到箱體內一定重量后,控件會自動關閉TFE的供應。水從腔室中排出,留下一絲絲的聚四氟乙烯,看上去有點像磨碎的椰子。
2.2.2、接下來,將PTFE干燥并送入研磨機中。磨機使用旋轉刀片將PTFE粉碎,從而生產出具有小麥粉稠度的材料。這種細粉很難成型。它的流動性差,這意味著在自動化設備中不容易處理。像未過篩的小麥粉一樣,它可能既有結塊又有氣穴。因此,制造商通過稱為團聚的過程將這種細粉轉化為較大的顆粒。這可以通過幾種方式來完成。一種方法是將PTFE粉末與溶劑(例如丙酮)混合,然后在轉鼓中翻滾。 PTFE顆粒粘在一起,形成小顆粒。然后將粒料在烘箱中干燥。
2.2.3、可以使用多種技術將PTFE顆粒成型為零件。但是,PTFE可以散裝形式出售,這些散裝材料已經預先成型為所謂的坯料,這些坯料是PTFE的實心圓柱體。坯料可能高5英尺(1.5 m)??梢詫⑺鼈兦谐杀∑蜉^小的塊,以便進一步成型。為了形成坯料,將PTFE粒料倒入圓柱形不銹鋼模具中。將模具加載到液壓機上,該液壓機就像是裝有配重柱塞的大型機殼。撞錘掉入模具并在PTFE上施加力。一定時間后,將模具從壓力機中取出,將PTFE脫模。將其靜置,然后放在烤箱中進行稱為燒結的最后一步。
2.2.4、將成型的PTFE在燒結爐中加熱幾個小時,直到逐漸達到約680°F(360°C)的溫度。這高于PTFE的熔點。 PTFE顆粒聚結,材料變成凝膠狀。然后逐漸冷卻PTFE。成品坯料可以運送給客戶,然后將其切成小塊或切成小塊,以進行進一步加工。
2.3、分散聚合法
通過分散法聚合PTFE會生成細粉或糊狀物質,這對于涂料和面漆更有用。 TFE與引發(fā)劑一起被引入到充滿水的反應器中。沒有像在懸浮過程中那樣劇烈搖動,而是僅輕輕地攪動反應室。 PTFE形成微小的珠子。通過過濾或添加會導致PTFE珠粒沉降的化學物質,可以去除一些水。結果是一種乳狀物質,稱為PTFE分散體。它可以用作液體,尤其是在織物整理劑等應用中?;蛘呖梢詫⑵涓稍锍捎糜谕扛步饘俚募毞?。