CN105315395A - 一种高性能悬浮ptfe的制备方法 - Google Patents

一种高性能悬浮ptfe的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105315395A
CN105315395A CN201510688758.3A CN201510688758A CN105315395A CN 105315395 A CN105315395 A CN 105315395A CN 201510688758 A CN201510688758 A CN 201510688758A CN 105315395 A CN105315395 A CN 105315395A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymeric kettle
toc
treater
preparation
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510688758.3A
Other languages
English (en)
Inventor
洪江永
陈志冰
缪建平
陈伟峰
孟庆文
姜海涛
任慧芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Juhua Co Ltd Fluor-Polymeric Plant
Jusheng Fluorine Chemistry Co Ltd Zhejiang
Original Assignee
Zhejiang Juhua Co Ltd Fluor-Polymeric Plant
Jusheng Fluorine Chemistry Co Ltd Zhejiang
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Juhua Co Ltd Fluor-Polymeric Plant, Jusheng Fluorine Chemistry Co Ltd Zhejiang filed Critical Zhejiang Juhua Co Ltd Fluor-Polymeric Plant
Priority to CN201510688758.3A priority Critical patent/CN105315395A/zh
Publication of CN105315395A publication Critical patent/CN105315395A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高性能悬浮PTFE的制备方法，包括如下步骤(1)聚合釜查漏；(2)聚合釜抽真空；(3)测试TOC处理器的通水流量；(4)聚合釜加水；(5)聚合釜加助剂；(6)聚合釜升温；(7)聚合釜除氧；(7)准备进料；(8)制备PTFE。本发明先将聚合釜抽真空，在抽真空后向聚合釜中加水，然后向聚合釜中加入各类助剂，并采用热水升温至反应温度，待聚合釜内的氧气含量控制至合格后，加入四氟乙烯单体准备反应。上述反应体系为热分解体系，不仅操作简单，省时省力，而且PTFE的产率普遍高，反应中不易出现副反应。同时，采用高温聚合法以提升产物PTFE各方面的性能。

Description

一种高性能悬浮PTFE的制备方法
技术领域
本发明涉及PTFE制备领域，尤其是涉及一种高性能悬浮PTFE的制备方法。
背景技术
聚四氟乙烯(PTFE)一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料。它的产生解决了化工、石油、制药等领域的许多问题。聚四氟乙烯密封件、垫片、密封垫圈是选用悬浮聚合聚四氟乙烯树脂模塑加工制成。聚四氟乙烯与其他塑料相比具有耐化学腐蚀的特点，它已被广泛地应用作为密封材料和填充材料。
现有的悬浮PTFE全配方反应操作中，反应体系为氧化还原体系，氧化还原体系不仅操作复杂，费时费力，而且PTFE的产率普遍不高，反应中易出现副反应。反应温度与助剂的选择也存在一定的问题，影响了PTFE各方面的性能，如耐高温、耐腐蚀及机械性能等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能悬浮PTFE的制备方法，先将聚合釜抽真空，在抽真空后向聚合釜中加水，然后向聚合釜中加入各类助剂，并采用热水升温至反应温度，待聚合釜内的氧气含量控制至合格后，加入四氟乙烯单体准备反应。上述反应体系为热分解体系，不仅操作简单，省时省力，而且PTFE的产率普遍高，反应中不易出现副反应。同时，采用高温聚合法以提升产物PTFE各方面的性能。
为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种高性能悬浮PTFE的制备方法，首先取聚合釜，对聚合釜进行查漏，其特征在于包括如下步骤：
(1)聚合釜抽真空；
(2)测试TOC处理器的通水流量；
(3)借助TOC处理器向聚合釜中加水；
(4)向助剂槽加入乳化剂TX-100溶液、柠檬酸铵及全氟己酸溶液形成混合溶液；其中，乳化剂TX-100溶液的加入量为1.15ml，柠檬酸铵的加入量为3g，全氟己酸溶液的加入量为12.75g；混合溶液经过氮气吹扫和置换后加入聚合釜中，待混合溶液加入聚合釜后，取引发剂过硫酸铵0.92g，配制成过硫酸铵溶液并将其加入到聚合釜中；
(5)通过聚合釜的夹套进水阀门向聚合釜的夹套中通入热水，使聚合釜升温至65-71℃；
(6)对聚合釜进行抽真空和氮气置换，重复三次，然后将聚合釜充压至300kPa，取样分析聚合釜中的氧气含量；待聚合釜中氧气含量合格后，将聚合釜放压至150kPa，并向聚合釜中加入引发剂过硫酸铵；
(7)将四氟乙烯储槽升压至1700-1800MPa，准备四氟乙烯进料。
优选后，聚合釜的查漏包括如下步骤：首先清空聚合釜，关闭聚合釜的所有阀门，打开聚合釜的氮气手动阀门，将聚合釜充压至1600kPa，检查聚合釜是否漏气。采用充压方式检测聚合釜是否漏气，查漏方法简单，易于操作，可及时检测聚合釜的漏气问题，提升全配方反应操作法的安全性。
优选后，步骤(1)中聚合釜抽真空包括如下步骤：首先将聚合釜抽真空至10kPa，然后由氮气手动阀门充入氮气至聚合釜内的压力为400kPa，反复操作3次或3次以上，3次以后，将聚合釜内抽真空至20kPa以下。先采用抽真空方式抽离聚合釜内的氧气，再通过充氮气阻止氧气跑入聚合釜内，实现彻底除氧，从而降低发生副反应的概率，提升PTFE的转化率。
优选后，步骤(2)中测试TOC处理器的通水流量包括如下步骤：接好TOC处理器各接头，使其正常工作，然后关闭聚合釜进口阀门，打开TOC进水阀，接通TOC处理器电源；开始向TOC处理器内进水，直至TOC处理器显示电阻率和TOC处理器结果均达到要求后，记录TOC处理器的通水流量。自来水经TOC处理器处理后转化为适用于本发明的生产合格水，提升产物PTFE的纯度。
优选后，步骤(3)中借助TOC处理器向聚合釜中加水包括如下步骤：借助软管将TOC出水阀与聚合釜进口阀门相互连接，打开TOC进水阀及聚合釜进口阀门，开始往聚合釜中加水；到达预计加水时间后，关闭聚合釜进口阀门及TOC进水阀，切断TOC处理器电源。经TOC处理器处理后转化为生产合格水，再将这些生产喝个水输送至聚合釜。
优选后，步骤(4)中，乳化剂TX-100溶液中乳化剂TX-100的含量为0.0115ml。
优选后，步骤(4)中，全氟己酸溶液中浓度为20％。
优选后，步骤(5)中，待聚合釜的温度升至65-71℃后，关闭夹套进水阀门，将聚合釜夹套由夹套进水阀门切换到夹套冷媒阀门。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为一种高性能悬浮PTFE的制备方法，先将聚合釜抽真空，在抽真空后向聚合釜中加水，然后向聚合釜中加入各类助剂，并采用热水升温至反应温度，待聚合釜内的氧气含量控制至合格后，加入四氟乙烯单体准备反应。
上述反应体系为热分解体系，不仅操作简单，省时省力，而且PTFE的产率普遍高，反应中不易出现副反应。
同时，采用高温聚合法生产PTFE，聚合反应速度快，工作效率高，PTFE的聚合度大，提升了PTFE的机械性能。
与现有技术相比，本发明中采用较多的助剂，这些助剂提升了PTFE各方面的性能，如耐高温、机械性能等。
具体实施方式
本发明提供了一种高性能悬浮PTFE的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)聚合釜查漏：首先清空聚合釜，关闭聚合釜的所有阀门，打开聚合釜的氮气手动阀门，将聚合釜充压至1600kPa，检查聚合釜是否漏气，过聚合釜未漏气，则进行下一道工序；若发现聚合釜漏气，则及时处理漏气问题，待聚合釜不漏气后方可进行下一道工序。采用充压方式检测聚合釜是否漏气，查漏方法简单，易于操作，可及时检测聚合釜的漏气问题，提升全配方反应操作法的安全性。
(2)聚合釜抽真空：首先将聚合釜抽真空至10kPa，然后由氮气手动阀门充入氮气至聚合釜内的压力为400kPa，反复操作3次或3次以上，3次以后，将聚合釜内抽真空至20kPa以下。先采用抽真空方式抽离聚合釜内的氧气，再通过充氮气阻止氧气跑入聚合釜内，实现彻底除氧，从而降低发生副反应的概率，提升PTFE的转化率。
(3)测试TOC处理器的通水流量：接好TOC处理器各接头，使其在通电后能够正常工作，此时TOC处理器不与聚合釜连接；然后关闭聚合釜进口阀门，打开TOC进水阀，接通TOC处理器电源，TOC处理器可正常工作；启动TOC处理器，开始向TOC处理器内进水，直至TOC处理器显示电阻率和TOC处理器结果均达到要求后，记录TOC处理器的通水流量，桶水流量通常在55-60l/h之间。最后关闭TOC进水阀，停止进水。自来水经TOC处理器处理后转化为适用于本发明的生产合格水，提升产物PTFE的纯度。
(4)聚合釜加水：借助软管将TOC出水阀与聚合釜进口阀门相互连接，打开TOC进水阀及聚合釜进口阀门，水由TOC处理器转化为生产合格水，这些生产合格水经过聚合釜进口阀门逐渐进入聚合釜内；当加水到达预计加水时间后，关闭聚合釜进口阀门及TOC进水阀，切断TOC处理器电源，将软管从聚合釜进口阀门上卸下。经TOC处理器处理后转化为生产合格水，再将这些生产喝个水输送至聚合釜。
(5)聚合釜加助剂：取助剂槽，依次向助剂槽中加入乳化剂TX-100溶液、柠檬酸铵及全氟己酸溶液形成混合溶液；其中，乳化剂TX-100溶液的加入量为1.15ml，乳化剂TX-100溶液中包括有0.0115ml乳化剂TX-100；柠檬酸铵的加入量为3g；全氟己酸溶液的加入量为12.75g，全氟己酸溶液的浓度为20％。将混合溶液经过氮气吹扫和置换后加入聚合釜中，待混合溶液加入聚合釜后，取引发剂过硫酸铵0.92g，配制成过硫酸铵溶液并将其加入到聚合釜中，使得混合溶液与过硫酸铵溶液混合；
(6)聚合釜升温：通过聚合釜的夹套进水阀门向聚合釜的夹套中通入热水，使聚合釜升温至65-71℃，并将聚合釜的温度保持在65-71℃；待聚合釜的温度保持在65-71℃后，关闭夹套进水阀门，将聚合釜夹套由夹套进水阀门切换到夹套冷媒阀门。
(7)聚合釜除氧：首先将聚合釜抽真空至10kPa，然后由氮气手动阀门充入氮气至聚合釜内的压力为400kPa，反复操作3次；然后将聚合釜充压至300kPa，取样分析聚合釜中的氧气含量；若氧气含量未合格则重复上述操作直至合格；若聚合釜中氧气含量合格，将聚合釜放压至150kPa，并向聚合釜中加入引发剂过硫酸铵；
(7)准备进料：取四氟乙烯储槽，将四氟乙烯储槽升压至1700-1800MPa，准备四氟乙烯进料。
(8)制备PTFE：PTFE聚合配方如下表所示：
最终获得产物高性能悬浮PTFE，并对产物高性能悬浮PTFE的各项新能进行测试，结果如下表：
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种高性能悬浮PTFE的制备方法，首先取聚合釜，对聚合釜进行查漏，其特征在于包括如下步骤：
(1)聚合釜抽真空；
(2)测试TOC处理器的通水流量；
(3)借助TOC处理器向聚合釜中加水；
(4)向助剂槽加入乳化剂TX-100溶液、柠檬酸铵及全氟己酸溶液形成混合溶液；其中，乳化剂TX-100溶液的加入量为1.15ml，柠檬酸铵的加入量为3g，全氟己酸溶液的加入量为12.75g；混合溶液经过氮气吹扫和置换后加入聚合釜中，待混合溶液加入聚合釜后，取引发剂过硫酸铵0.92g，配制成过硫酸铵溶液并将其加入到聚合釜中；
(5)通过聚合釜的夹套进水阀门向聚合釜的夹套中通入热水，使聚合釜升温至65-71℃；
(6)对聚合釜进行抽真空和氮气置换，重复三次，然后将聚合釜充压至300kPa，取样分析聚合釜中的氧气含量；待聚合釜中氧气含量合格后，将聚合釜放压至150kPa，并向聚合釜中加入引发剂过硫酸铵；
(7)将四氟乙烯储槽升压至1700-1800MPa，准备四氟乙烯进料。
2.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：聚合釜的查漏包括如下步骤：首先清空聚合釜，关闭聚合釜的所有阀门，打开聚合釜的氮气手动阀门，将聚合釜充压至1600kPa，检查聚合釜是否漏气。
3.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中聚合釜抽真空包括如下步骤：首先将聚合釜抽真空至10kPa，然后由氮气手动阀门充入氮气至聚合釜内的压力为400kPa，反复操作3次或3次以上，3次以后，将聚合釜内抽真空至20kPa以下。
4.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中测试TOC处理器的通水流量包括如下步骤：接好TOC处理器各接头，使其正常工作，然后关闭聚合釜进口阀门，打开TOC进水阀，接通TOC处理器电源；开始向TOC处理器内进水，直至TOC处理器显示电阻率和TOC处理器结果均达到要求后，记录TOC处理器的通水流量。
5.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中借助TOC处理器向聚合釜中加水包括如下步骤：借助软管将TOC出水阀与聚合釜进口阀门相互连接，打开TOC进水阀及聚合釜进口阀门，开始往聚合釜中加水；到达预计加水时间后，关闭聚合釜进口阀门及TOC进水阀，切断TOC处理器电源。
6.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，乳化剂TX-100溶液中乳化剂TX-100的含量为0.0115ml。
7.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，全氟己酸溶液中浓度为20％。
8.根据权利要求1所述一种高性能悬浮PTFE的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，待聚合釜的温度升至65-71℃后，关闭夹套进水阀门，将聚合釜夹套由夹套进水阀门切换到夹套冷媒阀门。
CN201510688758.3A 2015-10-22 2015-10-22 一种高性能悬浮ptfe的制备方法 Pending CN105315395A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510688758.3A CN105315395A (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一种高性能悬浮ptfe的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510688758.3A CN105315395A (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一种高性能悬浮ptfe的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105315395A true CN105315395A (zh) 2016-02-10

Family

ID=55243779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510688758.3A Pending CN105315395A (zh) 2015-10-22 2015-10-22 一种高性能悬浮ptfe的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105315395A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110818823A (zh) * 2019-11-06 2020-02-21 江西理文化工有限公司 超高分子量悬浮法四氟乙烯均聚树脂的制备方法
CN111320716A (zh) * 2020-03-30 2020-06-23 聊城氟尔新材料科技有限公司 用于聚四氟乙烯聚合反应的自动化控制系统及控制方法
CN114106224A (zh) * 2021-08-08 2022-03-01 浙江巨圣氟化学有限公司 一种悬浮聚合制备ptfe的方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1190658A (zh) * 1998-02-12 1998-08-19 上海氯碱化工股份有限公司 四氟乙烯聚合物制备方法及其设备
CN1463996A (zh) * 2002-06-03 2003-12-31 中昊晨光化工研究院 一种中压缩比聚四氟乙烯分散树脂的生产方法
CN101113189A (zh) * 2007-08-24 2008-01-30 山东东岳高分子材料有限公司 一种改性聚四氟乙烯的制备方法
CN102443086A (zh) * 2011-10-31 2012-05-09 巨化集团公司 一种低分子量聚四氟乙烯树脂的制备方法
CN102964503A (zh) * 2012-11-16 2013-03-13 中昊晨光化工研究院有限公司 一种改性聚四氟乙烯悬浮树脂的制备方法
CN103193904A (zh) * 2013-04-08 2013-07-10 山东东岳高分子材料有限公司 一种分散法制备含氟聚合物的方法
CN103204961A (zh) * 2013-04-18 2013-07-17 山东东岳高分子材料有限公司 一种使用混合含氟表面活性剂制备含氟聚合物的方法
CN103665240A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 中昊晨光化工研究院有限公司 聚四氟乙烯分散树脂的制备方法
CN104311746A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 中昊晨光化工研究院有限公司 一种改性聚四氟乙烯的制备方法及所得产物
CN104311717A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 中昊晨光化工研究院有限公司 一种挤管用聚四氟乙烯分散树脂的制备方法及所得产物
CN104479061A (zh) * 2014-12-17 2015-04-01 中昊晨光化工研究院有限公司 偏氟乙烯改性聚全氟乙丙烯树脂及其制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1190658A (zh) * 1998-02-12 1998-08-19 上海氯碱化工股份有限公司 四氟乙烯聚合物制备方法及其设备
CN1463996A (zh) * 2002-06-03 2003-12-31 中昊晨光化工研究院 一种中压缩比聚四氟乙烯分散树脂的生产方法
CN101113189A (zh) * 2007-08-24 2008-01-30 山东东岳高分子材料有限公司 一种改性聚四氟乙烯的制备方法
CN102443086A (zh) * 2011-10-31 2012-05-09 巨化集团公司 一种低分子量聚四氟乙烯树脂的制备方法
CN102964503A (zh) * 2012-11-16 2013-03-13 中昊晨光化工研究院有限公司 一种改性聚四氟乙烯悬浮树脂的制备方法
CN103193904A (zh) * 2013-04-08 2013-07-10 山东东岳高分子材料有限公司 一种分散法制备含氟聚合物的方法
CN103204961A (zh) * 2013-04-18 2013-07-17 山东东岳高分子材料有限公司 一种使用混合含氟表面活性剂制备含氟聚合物的方法
CN103665240A (zh) * 2013-12-11 2014-03-26 中昊晨光化工研究院有限公司 聚四氟乙烯分散树脂的制备方法
CN104311746A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 中昊晨光化工研究院有限公司 一种改性聚四氟乙烯的制备方法及所得产物
CN104311717A (zh) * 2014-11-17 2015-01-28 中昊晨光化工研究院有限公司 一种挤管用聚四氟乙烯分散树脂的制备方法及所得产物
CN104479061A (zh) * 2014-12-17 2015-04-01 中昊晨光化工研究院有限公司 偏氟乙烯改性聚全氟乙丙烯树脂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴振球等: "《高分子化合物的毒性和防护》", 27 February 1986, 人民卫生出版社 *
潘祖仁等: "《悬浮聚合》", 31 January 1997, 化学工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110818823A (zh) * 2019-11-06 2020-02-21 江西理文化工有限公司 超高分子量悬浮法四氟乙烯均聚树脂的制备方法
CN111320716A (zh) * 2020-03-30 2020-06-23 聊城氟尔新材料科技有限公司 用于聚四氟乙烯聚合反应的自动化控制系统及控制方法
CN114106224A (zh) * 2021-08-08 2022-03-01 浙江巨圣氟化学有限公司 一种悬浮聚合制备ptfe的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103771401B (zh) 一种寡层石墨烯的制备方法及装置
CN105315395A (zh) 一种高性能悬浮ptfe的制备方法
US11583822B2 (en) Intermediate gas concentration-regulating piston pressure device for high-temperature autoclave and gas distribution method
CN206754801U (zh) 一种mo源钢瓶专用的残留物处理装置
CN108730760B (zh) 一种储氢罐充放氢性能检测系统
CN102518577B (zh) 多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统及其真空抽取方法
CN101839794B (zh) 一种用于大型真空腔体批量真空检漏的方法及系统
CN203241329U (zh) 一种测试管材耐化学介质腐蚀性能的装置
CN110006807B (zh) 一种土工渗透试验无气水制作及供水装置及其使用方法
CN111855377A (zh) 一种超临界co2萃取煤耦联生物反应产甲烷的试验装置及方法
CN204203005U (zh) 一种一体式气瓶气压及气密性测试装置
CN202381299U (zh) 多瓶杜瓦罐夹层抽真空系统
CN203043955U (zh) 一种真空加料装置
CN204789279U (zh) 一种移动式腐蚀试验台
CN211577031U (zh) 热交换装置性能测试台
CN210603769U (zh) 一种氨渗漏试验装置
CN210487397U (zh) 一种特种气体采样装置
CN209215191U (zh) 高温缓蚀实验装置
CN102305346A (zh) 基于自动控制的低温液体回收设备
CN207215387U (zh) 中线蝶阀密封性检测装置
CN219012837U (zh) 一种铀浓缩泵、阀模拟试验平台
CN109210382B (zh) 一种核磁管定量加气装置及其使用方法
CN214472396U (zh) 全自动小管径快节奏六工位油压试验机
CN105370539B (zh) 并联煤气压缩机放散装置
CN205938516U (zh) 一种液态氧气到气态氧气的转化设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160210

RJ01 Rejection of invention patent application after publication