氟树脂基本知识介绍10

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在采用过硫酸盐为引发剂时，在四氟乙烯和六氟丙烯的共聚过程中，由于链的引发和终止阶段会产生大量端羧基，这些末端基团的稳定性很低，在聚合物在加工温度下会产生带腐蚀性的气体HF等，不仅使产品内有气泡影响产品质量，而且腐蚀加工设备。为了避免和减少上述现象的产生，必须对共聚物进行后处理，以脱除低分子化合物和末端不稳定基团。具体方法如下：

① 湿热处理。这是一种较早使用的方法。聚全氟乙丙烯树脂与热水作用能脱去不稳定的端羧基—COOH，生成稳定的—CF2H端基。若在聚全氟乙丙烯树脂的热水浴中加入碱或碱性盐，则可加速—CF2H的生成。可选用在热水温度下仍是稳定的碱性化合物，如NH3，碱金属及碱土金属的氢氧化物。它们的用量取FEP树脂质量的1×10 -4~6×10 -4。

② 挤出时加少量水处理。聚全氟乙丙烯树脂中的不稳定端基在双螺杆挤出机中受到熔融剪切作用时能部分消除，如在240~450℃下剪切速率达500~700 s-1时，聚全氟乙丙烯树脂的挥发物指数可降至10以下。若把少量的水加入挤出机的加料段，让聚全氟乙丙烯树脂分子中的—COF水解成—COOH，而—COOH因不耐氟的作用而被消除，这也是一种氟化处理的办法，具有改善聚全氟乙丙烯树脂挤出物色泽的作用。

③ 氟化稳定处理。聚全氟乙丙烯树脂的氟化稳定处理可在改进的双圆锥型混合器内进行。它装有进出气口和电热罩，以5r/min的速度旋转氟化器并加热，抽尽空气后充入体积比为1︰3的F2，N2混合气，过一定时间后停止加热，终止氟化反应。之后充入大量N2进行清洗，清除氟化器内F2。氟化处理后聚全氟乙丙烯树脂的不稳定基团明显降低，颗粒变白。

④ 选用链转移剂。在以过氧化物为引发剂的聚合过程中，选用合适的链转移剂，如异戍烷等，不仅可以提高共聚物的分子量，而且可以使离子型末端基团与异戊烷反应生成非离子型末端基团，从而改善了共聚物的热稳定性和加工性，由此得到的聚全氟乙丙烯具有很好的柔性；

⑤ 熔融脱羧。将聚全氟乙丙烯清洗干净后，在150℃干燥，在350~400℃熔融0.15~30h，除去挥发至含量低于0.2%。若在含水蒸气为2％~20％空气中加热聚合物至360~380℃，挥发物完全脱除，羧酸端基变为—CF2H。经过高温熔融处理过的树脂具有较高的热稳定性、化学稳定性和介电性，适合于进行挤压成型。

在0~280℃和0.98MPa条件下，采用ω-氢十二氟庚酰过氧化物或3,5,6-三氯全氟己酰过氧化物为引发剂，可以避免分子链端羧基的生成，减少后处理工序。在介质中加入三氟三氯乙烷溶剂，可以增加单体中的溶解度。利用该法生产的聚合物中无端羧基，而且熔融黏度不随加热时间而变化，具有良好的热稳定性。采用先加溶剂后加水的方法可以提高聚合速度。