功能性氟樹脂生產(chǎn)技術(shù)
含氟材料是高分子材料中綜合性能最優(yōu)異的材料。聚四氟乙烯是典型代表,其具有突出的耐熱性能、耐化學(xué)腐蝕性、耐候性、低摩擦性和低表面能等一系列杰出的性能,已成為許多領(lǐng)域和現(xiàn)代科技不可缺少的材料。我國PTFE的產(chǎn)能已達8萬多噸,實際產(chǎn)量也超過5萬多噸,但PTFE存在加工困難,耐應(yīng)力開裂和抗蠕變性差等致命缺點,限制了其在工程塑料領(lǐng)域的應(yīng)用。
乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFF)兼具PTFE的耐酸、耐堿、耐化學(xué)品、抗老化性能和PE可熔融加工的熱塑特性。由于乙烯的引入大大提高了耐輻射性,其機械性能的改善更為突出,如韌性、硬度、冷流和蠕變都比PTFE和FEP好。其制件穩(wěn)定性可與尼龍或聚甲醛媲美。與短纖維和碳纖共混,其機械強度可達或超過尼龍增強制品。特別是在強酸、強堿、強氧化劑等化學(xué)介質(zhì)條件下,作為工程塑料應(yīng)用更為突出。而且,ETFE熔融成形性優(yōu)異,其成形物有著優(yōu)異的阻燃性和耐化學(xué)性??傊珽TFE已經(jīng)成為各種高科技產(chǎn)業(yè)中不可缺少的關(guān)鍵材料。
目前,普通ETFE材料,由于分子鏈剛性大,熔融粘度高,成型困難,而且成型產(chǎn)品存在內(nèi)應(yīng)力,加工和熱分解溫度相差小等問題。國外早期的專利已有研制改性的熱塑性氟塑料ETFE樹脂的報道,如美國Du Pont公司和西德 Hoedist 公司著手研制改性的熱塑性氟塑料ETFE樹脂。改性的ETFE樹脂除具有通用ETFE樹脂優(yōu)良的性能外,還具有更好的透明性、熔體加工型和耐候性等,但涉及的核心技術(shù)一直未公開。上世紀60年代開始,國內(nèi)有多家研究機構(gòu)和公司開始跟蹤國外ETFE材料生產(chǎn)技術(shù),但由于未能掌握核心的合成技術(shù)和加工工藝,都沒有獲得大的進展,一直停留在實驗室階段,沒有形成產(chǎn)業(yè)化。目前,ETFE產(chǎn)品還完全依賴進口,國內(nèi)大型客機、大型運輸機飛機和多種軍事裝備等重點國防軍工項目需要大量ETFE材料而無法生產(chǎn),而國外進口原料易受到國際國內(nèi)形勢的影響,供貨渠道不穩(wěn)定,遠遠不能滿足國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展的需求,嚴重制約著相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代和產(chǎn)業(yè)升級,急需性能優(yōu)良的國內(nèi)ETFE產(chǎn)品。本項目創(chuàng)新性地設(shè)計出新的ETFE樹脂分子鏈結(jié)構(gòu),并通過第三單體、聚合溶劑、聚合技術(shù)的控制,已初步實現(xiàn)ETFE樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)。
濟南大學(xué)
2021-04-22