CN113035288A - 一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，包括如下步骤：(1)提出模型假设；(2)根据四氟乙烯与六氟丙烯间歇聚合的反应机理，建立共聚基元反应网络；(3)根据共聚基元反应网络，建立半连续聚合动力学模型；(4)在半连续聚合动力学模型中添加模型参数，模型建立完毕。本发明利用模型计算和分析，得到理想的半连续聚合方法，指导实际生产，以达到得到组分、分子量均一的含氟共聚物的目标。同时节约人力、物料和时间的成本。

Description

一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法

技术领域

本发明属于聚全氟乙丙烯聚合生产领域，具体涉及一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法。

背景技术

聚全氟乙丙烯(FEP)是四氟乙烯(TFE)与六氟丙烯(HFP)的共聚物，分子式：–[CF₂–CF₂]m–[CF₂–CF(CF₃)]_n–，其分子结构相当于PTFE分子链上的部分F原子被–CF3取代后形成的结构，也是完全氟化的结构。由于HFP单体的引入，破坏了PTFE分子链的对称性，降低了其结晶度、熔点和熔体黏度，使得FEP成为综合性能优异的氟塑料，且能采用挤塑、模压、喷涂等一般热塑性塑料加工方法进行加工。FEP性能上除了最高使用温度比PTFE低50℃外，其他性能与PTFE相当，同样具有优异的耐高低温性、耐候性、耐化学品性、电绝缘性、阻燃性和不粘性等。其主要是用于制作管和化学设备的内衬、滚筒的面层及各种电线电缆，被广泛应用于电子、电器、机械、化工、医疗等领域，尤其其高性能、高品质的电线电缆广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空航天和精密仪器用电线及特种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线。FEP产品主要包括模压级、挤出级和乳液级，其中很大部分是通过挤出法用来做电线电缆的绝缘层和护套材料。

聚合反应按操作方法可以分为连续式、间歇式和半连续式，其主要的不同在于反应体系中物料浓度和时间的关系。半连续操作即将部分物料分批加入或排出，因此可以通过改变各反应物料的加料方式，控制反应釜内各反应物的浓度，以达到控制反应产物分子量和组成的目的。

对聚合反应过程的数学建模能提高我们对聚合反应过程的理解，并可以快速预测各种复杂条件、因素对反应过程和聚合物性质的影响，对过程模拟和过程设计有很大帮助。只有深入理解了反应机理才能更有的放矢地开展技术优化提升工作。而且，数学建模的方法还可以在一定程度上代替实验法，根据产物的目标特征，快速找到达到此目标的聚合反应配方和过程。

目前国内在聚全氟乙丙烯的生产技术方面，大多延用早期从国外引进的生产工艺和方法，缺乏对反应机理的理解和认识，也缺乏动力学数据和聚合反应动力学数学建模方面的相关基础研究，难以精确调控聚合物组成结构、分子量，无法得到组成均一、分子量分布窄的含氟共聚物产品，这也是当前国内氟化工发展面临的主要问题之一。只有掌握反应机理和精准调控聚合物组成、分子量等结构的能力，才能精准把控产品的性能和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，利用模型计算和分析，得到理想的半连续聚合方法，指导实际生产，以达到得到组分、分子量均一的含氟共聚物的目标。

一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)提出模型假设；

(2)根据四氟乙烯与六氟丙烯间歇聚合的反应机理，建立共聚基元反应网络；

(3)根据共聚基元反应网络，建立半连续聚合动力学模型；

(4)在半连续聚合动力学模型中添加模型参数，模型建立完毕。

四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的反应机理：反应釜内存在三相，分别为气相，液相(单体富集相)和固相(聚合物富集相)。反应的主要场所是液相和固相，三相中的组成和存在的反应如表1所示。反应初期只有气相和液相，引发剂在液相中分解产生初级自由基，初级自由基与单体(TFE、HFP)反应，并不断进行链增长；当自由基链长达到临界值，无法继续溶解在液相中，则会沉淀出来形成固相。超过临界链长的自由基不断地迁移到固相中继续反应，同时还有引发剂、单体、链转移剂等被包裹在固相中进行聚合反应。因此，固相含量随时间不断增加。采用亨利定律关联液相中的单体浓度与气相中的单体分压。引发剂、链转移剂、单体在液相和固相之间的浓度关系用分配系数来关联。

表1反应釜内三相的组成与反应

优选的，模型假设包括：

1)末端假设及等活性假设：只考虑链增长自由基的末端单元对自由基活性的影响，链长对自由基活性无影响，也即不同链长的自由基链增长速率常数相同；

2)由于气-液相平衡、液-固相平衡试验很难取样，分析误差也会很大，两相反应动力学模型涉及两相的反应速率常数，以目前的动力学试验和分析条件无法测得两相的反应情况，因此假设将共聚反应的主要场所——液、固两相——作为一个整体考虑，采用表观速率常数来简化动力学模型，减少未知参数数量；由于聚合反应主要在聚合物相中进行，通常这种用表观速率常数代替的方法在工程上是合适的；

3)气-液相之间，相与相之间始终处于平衡状态；

4)反应过程绝热。

优选的，基元反应网络包括如下共聚基元反应：1个引发剂分解反应，2个初级由基增长反应，2个链转移反应，2个链转移剂自由基增长反应，4个链增长反应，3个偶合终止反应，3个歧化终止反应和2个链转移剂自由基的终止反应。

优选的，共聚基元反应方程式如下：

引发剂分解：

初级自由基增长(×2)：

链转移(×2)：

链转移剂自由基增长(×2)：

链增长(×4)：

偶合终止(×3)：

歧化终止(×3)：

与链转移剂自由基的终止(×2)：

优选的，半连续聚合动力学模型包括矩方程，摩尔质量平衡微分方程和体积方程。

优选的，矩方程包括自由基链和死聚合物链的矩方程：

自由基链：

死聚合物链：

在聚合体系中，存在各种不同链长的自由基和死聚合物链，意味着存在各种不同链长的自由基或死聚合物链的动力学方程，以及相应的多个增长速率常数、终止速率常数，也就存在无数质量平衡微分方程。为便于计算聚合物平均分子量，假设不同链长的自由基活性相同(等活性假定)，引入矩方法。

优选的，摩尔质量平衡微分方程包括：

1)、引发剂：

假设气相中的引发剂量可以忽略，

2)、链转移剂：

假设气相中的链转移剂量可以忽略，

3)、单体1：

单体1在两相之间的相平衡：

假设符合理想气体定律，单体1的亨利定律方程：

4)、单体2：

单体2在两相之间的相平衡：

纯单体2的蒸汽压：

假设符合理想气体定律，由拉乌尔定律得到单体2的气相分压：

5)、初级自由基：

6)、链转移剂自由基：

7)、链长＝r的自由基链：

当链长r＝1：

当链长r>1：

自由基的矩：

8)、链长＝r的死聚合物链：

死聚合物链的矩：

所有聚合物链的二次矩：

优选的，体积方程包括：

V＝V_l+V_g

V是反应釜的总体积，假设可以忽略引发剂、链转移剂等的体积，只考虑单体1、单体2、聚合物的体积。

上述列出的方程式和动力学模型中，符号说明如下：

下标：

r链长

j,k单体类型，可以是1或2，“1”表示TFE，“2”表示HFP

n相态(g或l)

小分子：

I引发剂

M_j,n n相中的单体j

T链转移剂

I^·由引发剂引发得到的初级自由基

T^·链转移剂自由基

聚合物链：

链长为r，末端单元为j的聚合物自由基链

Dr链长为r的死聚合物链矩：

Y_i,j末端单元为j的聚合物自由基链的i次矩

Q_i死聚合物链的i次矩

物理性质和参数

H_c,1M₁的亨利常数(H_c,1≡p₁/[M_1,l]) kPa/M

p2*HFP的气相压力(log10(p2*)＝6.6938-1139.156/T) kPa

MW_i i(引发剂，CTA，M₁或M₂)的分子量 g/mol

ρ_i i(引发剂，CTA，M₁或M₂)的密度 g/L

V_n n相的体积 L反应速率常数：

f引发剂的引发效率

k_d引发剂的分解 s^-1

k_p,ij初级自由基与单体j的反应增长 L/mol.s

k_p,fj链转移剂自由基与单体j的反应增长 L/mol.s

k_p,jk末端单元为j的自由基与单体k的反应增长 L/mol.s

k_fj末端单元为j的自由基的链转移 L/mol.s

k_tc,jk末端单元分别为j、k的自由基的偶合终止 L/mol.s

k_td,jk末端单元分别为j、k的自由基的歧化终止 L/mol.s

k_t,jk末端单元分别为j、k的自由基的终止(k_t,jk＝k_tc,jk+k_td,jk) L/mol.s

k_t,fj末端单元为j的自由基与链转移剂自由基的终止 L/mol.s

优选的，模型参数包括物理参数和通过动力学实验和生产数据拟合得到的反应参数。

表2为TFE和HFP共聚反应中已知的物理参数。

表2已知物理参数

基元反应越多则意味着反应速率常数越多，表3为TFE和HFP共聚反应中存在的反应参数。为了减少模型参数，这里去掉了自由基与初级自由基发生终止的速率常数，去掉了链转移剂自由基与初级自由基发生终止的速率常数，将这两个基元反应的影响整合在引发剂的引发效率f这个参数中。

表3通过动力学实验和生产数据拟合得到的反应参数

通过以上工作，四氟乙烯和六氟丙烯共聚反应的数学模型已经建立完毕。

优选的，数学建模方法还包括(5)模型检测方法，包括1)通过固体核磁¹⁹F谱测定使用模型工艺制成的聚全氟乙丙烯单体组成和2)通过旋转流变仪聚测定使用模型工艺制成的全氟乙丙烯分子量及分子量分布。

1)FEP单体组成通过固体核磁¹⁹F谱测定

¹⁹F的化学位移，采用纯PTFE作为标准物质来定标，其化学位移为–122ppm。

将各个峰进行面积积分，按下式(1)、(2)解方程得到FEP中HFP的摩尔百分含量：

–[CF₂–CF₂]_x–[CF₂–CF(CF₃)]_y–

HFP mol％＝y/(x+y)×100％ (2)

2)FEP分子量及分子量分布通过旋转流变仪测定

零剪切粘度η₀可以给出与分子量有关的信息：粘度值在临界分子量M_c之上，有经验公式：

η₀＝K M_w ^α (3)

其中FEP 340℃时的K值为2.04×10^-12，α值为2.94。

通过频率扫描法测量FEP在低剪切速率下的零剪切粘度。对于聚合物熔体，常用经验公式Cox-Merz规则：如果

等于f(1/s)，

也就是如果频率可以用剪切速率来代替，复合粘度也就等同于剪切粘度。该FEP样品频率扫描法测试的零剪切粘度为2660Pa·s。

模量交点法测定FEP分子量分布

频率扫描分析的储能模量和损耗模量的交点可以得到重均分子量和分子量分布的定性分析。研究模量交叉点Gx的水平位置可以相对分析平均分子量，Gx的垂直位置说明了分子量分布PDI。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、通过对四氟乙烯和六氟丙烯共聚反应建立数学模型，代替实验室实验，利用数学模型探索不同的反应物配方和半连续加料策略，计算得到反应结果，从而指导生产，选择合适的反应工艺，聚合物的组成和分子量的均一性较原生产工艺有了大大的提高。

2、利用数学模型计算优化得到的生产工艺，改变了现有工艺的配方和各反应物料的半连续进料方式，这个过程只需要改变数学模型中的配方参数，将模型转化为程序语言，在数值计算软件中运行，即可得到聚合物产量、转化率、分子量、组成等数据，每运行一次仅费时几秒钟，因此可以根据每一次运行得到的结果数据，反复调整配方和半连续进料方式，以达到使产物组成和分子量均一的目的。节约人力、物料和时间的成本。

3、模型假设将共聚反应的主要场所——液、固两相——作为一个整体考虑，采用表观速率常数来简化动力学模型，使未知参数数量减少一半，解决了两相反应动力学模型涉及两相的反应速率常数无法通过实验测得的困难。

4、数学模型的表达直观、简洁、全面，利用动力学反应的数学模型，生产者可以提高对反应机理的理解，提高对反应物浓度、加料方式、反应时间等条件对反应结果的影响的预测能力。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步说明。

图1是FEP样品的¹⁹F MAS NMR图谱及其局部放大图。

图2是FEP样品频率扫描试验结果。

图3是储能和损耗模量的交点表征分子量分布。

图4是原生产工艺和模型优化后的生产工艺的产物特征对比。

图5是实施例1和对比例1反应过程中聚合产物熔融指数的测定结果。

图6是实施例1和对比例1反应过程中聚合产物熔点的测定结果。

图7是实施例1和对比例1反应过程中聚合产物HFP含量的测定结果。

具体实施方式

一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，包括如下步骤：

(1)提出模型假设：

1)末端假设及等活性假设：只考虑链增长自由基的末端单元对自由基活性的影响，链长对自由基活性无影响，也即不同链长的自由基链增长速率常数相同；

2)由于气-液相平衡、液-固相平衡试验很难取样，分析误差也会很大，两相反应动力学模型涉及两相的反应速率常数，以目前的动力学试验和分析条件无法测得两相的反应情况，因此假设将共聚反应的主要场所——液、固两相——作为一个整体考虑，采用表观速率常数来简化动力学模型，减少未知参数数量；由于聚合反应主要在聚合物相中进行，通常这种用表观速率常数代替的方法在工程上是合适的；

3)气-液相之间，相与相之间始终处于平衡状态；

4)反应过程绝热。

(2)根据四氟乙烯与六氟丙烯间歇聚合的反应机理，建立共聚基元反应网络：

共聚基元反应方程式如下：

引发剂分解：

初级自由基增长(×2)：

链转移(×2)：

链转移剂自由基增长(×2)：

链增长(×4)：

偶合终止(×3)：

歧化终止(×3)：

与链转移剂自由基的终止(×2)：

(3)根据共聚基元反应网络，建立半连续聚合动力学模型：

半连续聚合动力学模型包括矩方程，摩尔质量平衡微分方程和体积方程。

矩方程包括自由基链和死聚合物链的矩方程：

自由基链：

死聚合物链：

在聚合体系中，存在各种不同链长的自由基和死聚合物链，意味着存在各种不同链长的自由基或死聚合物链的动力学方程，以及相应的多个增长速率常数、终止速率常数，也就存在无数质量平衡微分方程。为便于计算聚合物平均分子量，假设不同链长的自由基活性相同(等活性假定)，引入矩方法。

摩尔质量平衡微分方程包括：

1)、引发剂：

假设气相中的引发剂量可以忽略，

2)、链转移剂：

假设气相中的链转移剂量可以忽略，

3)、单体1：

单体1在两相之间的相平衡：

假设符合理想气体定律，单体1的亨利定律方程：

4)、单体2：

单体2在两相之间的相平衡：

纯单体2的蒸汽压：

假设符合理想气体定律，由拉乌尔定律得到单体2的气相分压：

5)、初级自由基：

6)、链转移剂自由基：

7)、链长＝r的自由基链：当链长r＝1：

当链长r>1：

自由基的矩：

8)、链长＝r的死聚合物链：

死聚合物链的矩：

所有聚合物链的二次矩：

体积方程包括：

V＝V_l+V_g

V是反应釜的总体积，假设可以忽略引发剂、链转移剂等的体积，只考虑单体1、单体2、聚合物的体积。

(4)在半连续聚合动力学模型中添加模型参数，模型建立完毕。

表2已知物理参数

表3通过动力学实验和生产数据拟合得到的反应参数

物理参数和通过动力学实验和生产数据拟合得到的反应参数分别如表2和表3所示。

(5)模型检测方法：

1)FEP单体组成通过固体核磁¹⁹F谱测定

¹⁹F的化学位移，采用纯PTFE作为标准物质来定标，其化学位移为–122ppm。

将各个峰进行面积积分，按下式(1)、(2)解方程得到FEP中HFP的摩尔百分含量：

–[CF₂–CF₂]_x–[CF₂–CF(CF₃)]_y–

HFP mol％＝y/(x+y)×100％ (2)

2)FEP分子量及分子量分布通过旋转流变仪测定

零剪切粘度η₀可以给出与分子量有关的信息：粘度值在临界分子量M_c之上，有经验公式：

η₀＝K M_w ^α (3)

其中FEP 340℃时的K值为2.04×10^-12，α值为2.94。

通过频率扫描法测量FEP在低剪切速率下的零剪切粘度，图5即是FEP样品采用频率扫描的试验结果。对于聚合物熔体，常用经验公式Cox-Merz规则：如果

等于f(1/s)，

也就是如果频率可以用剪切速率来代替，复合粘度也就等同于剪切粘度。该FEP样品频率扫描法测试的零剪切粘度为2660Pa·s。

模量交点法测定FEP分子量分布

如图3所示，频率扫描分析的储能模量和损耗模量的交点可以得到重均分子量和分子量分布的定性分析。研究模量交叉点Gx的水平位置可以相对分析平均分子量，Gx的垂直位置说明了分子量分布PDI。

通过对四氟乙烯和六氟丙烯共聚反应建立数学模型，代替实验室实验，利用数学模型探索不同的反应物配方和半连续加料策略，计算得到反应结果，从而指导生产，选择合适的反应工艺，使聚合产物的组成和分子量均一。

通过几种不同的半连续加料策略的模拟对比后，通过调整预加单体和补加单体组成、调整反应物加料速度等方式可以得到组成均一的聚合产物，同时调整引发剂和链转移剂的用量，可以保证一定的转化率和分子量。

经过多方面的综合优化，这里提出了一种半连续聚合加料策略方案。在反应前，往反应釜中一次性投料一定量的引发剂、链转移剂、单体的基础上，在反应开始后，再次分批、变速、连续加入引发剂、链转移剂、单体，目的是调控反应釜中反应物的浓度，使反应过程中不断产生的聚合物的组成、分子量尽可能地保持一致。

如图4结果可以看到，实线和虚线分别为按原生产工艺和优化后的生产工艺模拟的，反应过程中的聚合物产量、聚合物组成、分子量、分子量分布随时间的变化规律。可以看到，采用优化后的半连续加料策略反应得到的最终聚合物产量、分子量、组成与原生产工艺一致，但聚合物的组成和分子量的均一性较原生产工艺有了大大的提高(随反应时间变化明显变小)。

对比例1是现有的传统的生产工艺。实施例1是在对比例1的基础上，利用数学模型计算优化得到的生产工艺，改变了现有工艺的配方和各反应物料的半连续进料方式，这个过程只需要改变数学模型中的配方参数，将模型转化为程序语言，在数值计算软件中运行，即可得到聚合物产量、转化率、分子量、组成等数据，每运行一次仅费时几秒钟，因此可以根据每一次运行得到的结果数据，反复调整配方和半连续进料方式，以达到使产物组成和分子量均一的目的。而如果采用实验室实验的方式进行优化，对应于每一次几秒钟计算程序的运行，则需要花一整天的时间和大量的物料、人力来完成。

实施例1：

系统置换，除水、除氧合格后，启动控温系统冷却聚合釜，利用助剂槽加入链转移剂25g，在聚合釜内引入单体HFP和TFE的混合物2327kg(其中TFE含量9.7mol％)，加入引发剂1.05kg。升温至反应温度40～45℃，开始半连续补加引发剂、链转移剂、单体混合物。引发剂的补加方式是分四批补加，在反应开始后第60分钟加料749g，第120分钟加料187.3g，第180分钟加料449.4g，第240分钟加料144.1g。链转移剂的补加方式是恒速连续补加，在360分钟内恒速补加累计85g。混合单体(其中TFE含量83mol％)的补加方式是变速连续补加，从反应开始到第120分钟连续匀速补加累计140kg，第120分钟到240分钟连续匀速补加累计240kg，第240分钟到第360分钟连续匀速补加累计230kg。所有反应物在6小时内补加完毕，补加完毕后继续反应半小时。启动控温系统冷却，停止聚合反应，聚合釜冷却后开始卸料。

对比例1：

系统置换，除水、除氧合格后，启动控温系统冷却聚合釜，利用助剂槽加入链转移剂127g，在聚合釜内引入单体HFP和TFE的混合物1870kg(其中TFE含量5.5mol％)，加入引发剂1.7kg。升温至反应温度40～45℃，开始半连续补加链转移剂、单体混合物。混合单体(其中TFE含量90mol％)的补加方式是恒速连续补加，6小时内累计补加580kg。链转移剂的补加方式是恒速连续补加，补加时间在混合单体补加累计230kg至285kg之间，累计40.5g。所有反应物在6小时内补加完毕，补加完毕后继续反应半小时。启动控温系统冷却，停止聚合反应，聚合釜冷却后开始卸料。

图5-图7是实施例1和对比例1反应过程中取样，对各个时间点的聚合物产物性能的测定结果。可以看到，实施例1的产物的熔融指数、熔点、HFP含量比对比例1更稳定，随反应时间变化小。熔融指数与分子量成负相关，分子量越小，熔融指数越高，通过熔融指数的对比，可以看到实施例的产物分子量更均一。熔点与HFP含量成负相关，HFP含量越高，熔点越低，通过熔点的对比，可以看到实施例的产物组成更均一。聚合产物中HFP摩尔含量随时间变化的曲线对比，可以直接看到实施例的产物组成更均一。

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 (10)

1.一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)提出模型假设；

(2)根据四氟乙烯与六氟丙烯间歇聚合的反应机理，建立共聚基元反应网络；

(3)根据共聚基元反应网络，建立半连续聚合动力学模型；

(4)在半连续聚合动力学模型中添加模型参数，模型建立完毕。

2.根据权利要求1所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：

所述模型假设包括：

1)末端假设及等活性假设：只考虑链增长自由基的末端单元对自由基活性的影响，链长对自由基活性无影响，也即不同链长的自由基链增长速率常数相同；

2)由于气-液相平衡、液-固相平衡试验很难取样，分析误差也会很大，两相反应动力学模型涉及两相的反应速率常数，以目前的动力学试验和分析条件无法测得两相的反应情况，因此假设将共聚反应的主要场所——液、固两相——作为一个整体考虑，采用表观速率常数来简化动力学模型，减少未知参数数量；由于聚合反应主要在聚合物相中进行，通常这种用表观速率常数代替的方法在工程上是合适的；

3)气-液相之间，相与相之间始终处于平衡状态；

4)反应过程绝热。

3.根据权利要求1所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：所述基元反应网络包括如下共聚基元反应：1个引发剂分解反应，2个初级由基增长反应，2个链转移反应，2个链转移剂自由基增长反应，4个链增长反应，3个偶合终止反应，3个歧化终止反应和2个链转移剂自由基的终止反应。

4.根据权利要求3所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：

所述共聚基元反应方程式如下：

引发剂分解：

初级自由基增长(×2)：

链转移(×2)：

链转移剂自由基增长(×2)：

链增长(×4)：

偶合终止(×3)：

歧化终止(×3)：

与链转移剂自由基的终止(×2)：

5.根据权利要求1所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：所述半连续聚合动力学模型包括矩方程，摩尔质量平衡微分方程和体积方程。

6.根据权利要求5所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：

所述矩方程包括自由基链和死聚合物链的矩方程：

自由基链：

死聚合物链：

7.根据权利要求5所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：

所述摩尔质量平衡微分方程包括：

1)、引发剂：

假设气相中的引发剂量可以忽略，

2)、链转移剂：

假设气相中的链转移剂量可以忽略，

3)、单体1：

单体1在两相之间的相平衡：

假设符合理想气体定律，单体1的亨利定律方程：

4)、单体2：

单体2在两相之间的相平衡：

纯单体2的蒸汽压：

假设符合理想气体定律，由拉乌尔定律得到单体2的气相分压：

5)、初级自由基：

6)、链转移剂自由基：

7)、链长＝r的自由基链：

当链长r＝1：

当链长r>1：

自由基的矩：

8)、链长＝r的死聚合物链：

死聚合物链的矩：

所有聚合物链的二次矩：

8.根据权利要求5所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：

所述体积方程包括：

V＝V_l+V_g

V是反应釜的总体积，假设可以忽略引发剂、链转移剂等的体积，只考虑单体1、单体2、聚合物的体积。

9.根据权利要求1所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：所述模型参数包括物理参数和通过动力学实验和生产数据拟合得到的反应参数。

10.根据权利要求1所述一种四氟乙烯与六氟丙烯共聚反应的数学建模方法，其特征在于：所述数学建模方法还包括(5)模型检测方法，包括1)通过固体核磁¹⁹F谱测定使用模型工艺制成的聚全氟乙丙烯单体组成和2)通过旋转流变仪聚测定使用模型工艺制成的全氟乙丙烯分子量及分子量分布。

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