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聚全氟乙丙烯树脂的组成与性能

    聚全氟乙丙烯树脂是由TFE和HFP共聚而成,对比目前国内外的聚全氟乙丙烯树脂产品,其HFP的含量(质量分数)通常在14 %}25 % }  HFP的含量对共聚物的性能有一定的影响。观察其化学结构的特点可知,各共聚组成碳/氟元素含量比是相同的,且聚全氟乙丙烯树脂是不溶性的含氟聚合物,现阶段未发现可溶解聚全氟乙丙烯树脂的溶剂,无法采用传统的元素分析方法来测定其分子量。因此研究测定聚全氟乙丙烯树脂中HFP的含量,对今后研究组成与性能的关系也有重要作用。一般情况下,HFP单元在一定范围内的含量越高,聚全氟乙丙烯树脂树脂的熔融指数大,相应的加工性能越好,但还要考虑受材料机械性能及耐热性能等要求,是以要综合考量各影响因素。通常聚全氟乙丙烯树脂树脂的分子量较低,且分子量分布较窄时,其加工性能较好,同时耐热应力开裂性能也比较好。
    在聚全氟乙丙烯树脂产品的挤出加工中,出料口有时会出现不同程度的冒烟现象,这说明此聚全氟乙丙烯树脂产品的热稳定性能较差,主要有以下两个原因:存在不稳定末端基、分子量分布过宽。尤其以前者最为常见[ys}。处理聚全氟乙丙烯树脂的不稳定末端基一COOH的方法主要有以下几种:湿热法、氟化法、甲酷化法、链转移剂法、有机过氧化物引发体系,其中有机过氧化物引发体系可以从源头除去不稳定端基。
    湿热处理法由杜邦公司最早实施产业化,对聚全氟乙丙烯树脂的不稳定末端基进行稳定化处理,方法如下:引发剂采用无机过氧化物,将获得的聚全氟乙丙烯树脂凝聚为粉状后,在聚全氟乙丙烯树脂的水浴中加入碱性盐或碱(加速一CFZH的产生),此时加热体系,保持温度高于200 0C ,使聚全氟乙丙烯树脂中的不稳定梭基水解,变为稳定的一CFZH末端基。
    早期的生产中,在工业上被广泛应用的湿热处理法也含有不少难以克服的缺点:投资大、工艺费时、制品不易脱模、制品杂质多等。对此,人们研究改进了湿热处理法的生产工艺。ICI公司采用的湿热处理法工艺是将聚全氟乙丙烯树脂的聚合及末端基的稳定化处理在一个步骤中进行,再用醇一水冲洗消除杂质。此工艺明显缩减了操作步骤和时间,产品所含的杂质少,而且对装置的要求较低,进一步降低了成本。大金工业株式会社发明的稳定化聚全氟乙丙烯树脂末端基的方法高效、稳定,使聚全氟乙丙烯树脂在含氧、含水的条件下置于捏合机内熔融捏合,很大程度上减少了工艺步骤和工艺时间,且在剪切力下聚全氟乙丙烯树脂的某些不稳定分子链可断裂为不稳定的端基一CF=CFZ,再稳定化一CF=CF:末端基,就可以使聚全氟乙丙烯树脂树脂中的端基和主链均得到稳定化,一般的湿热处理法无法取得这种效果,这也是此工艺的优异之处。www.tianjiexiangsu.com

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