ポリテトラフッロエチレン (PTFE) の製造のための分散ポリメリゼーション方法

2025-03-11

I.概要

分散ポリメリゼーション方法は,PTFEを生産するための懸浮ポリメリゼーションの代替方法である.表面活性剤 (分散剤) を含む水中におけるモノメアとしてテトラフルーオエチレン (TFE) を使用し,細かいPTFE粒子の安定したコロイド分散を作成する産成物は乳状の乳液またはラテックスで,通常は суспенジアポリメリゼーション (0.05-0.5 μm) よりも小さい粒子を含みます.凝固して粉末に乾燥させたり,直接塗料や他の用途のための分散剤として使用したりできる.

II. 特殊なプロセス

1処理手順

(1) 原材料の調製

モノメア: テトラフルーオエチレン (TFE,C2F4),高純度 (>99.9%),ポリメリゼーション阻害物質を含まない.

中等: 離子化水, 離子干渉を防ぐ高純度.

提案者: 水溶性パーシュルファート (例えばアモニウムパーシュルファート,APS) またはレドックスシステム (例えば,ナトリウムビスルファイトのような減少剤を含むパーシュルファート).

表面活性剤: フロア酸化表面活性剤 (例えば,パーフルーオオクタノ酸,PFOA,またはそのアモニウム塩),通常,重量0.05-0.5%,乳液を安定させる.

添加物: 緩衝剤 (例えば,アンモニアムヒドロキシード) または鎖移転剤 (分子量制御のためのオプション).

(2) 原子炉の準備

原子炉: 高速調動,温度調節,圧力調節 (最大3.5MPa) を備えたステンレス鋼オートクラブ.

清掃: ポリメリゼーションを阻害する酸素を除去するために窒素で満たす.

(3) 聚合反応

充電: 離子化水,表面活性剤,初期化剤を原子炉に加え,その後に均質な混合物を形成するために混ぜます.

モノメアフード: 制御された圧力 (1.0〜3.5 MPa) の下でTFEガスを導入し,強烈な振動 (500〜1000rpm) を維持する.

反応条件:

温度: 初期分解速度に応じて 50~100°C (通常 70~85°C)

圧力: 1.0〜3.5 MPa,TFEが水性相に分散し続けることを確保する.

持続時間:望ましい固体含有量 (重量20-40%PTFE) が達成されるまで2〜8時間

反応プロセス: TFE は,表面活性剤ミセルによって安定させられた小さなPTFE粒子にポリマー化し,安定したラテックスを形成する.

(4) 反応終了

目標固体含有量 (圧力低下または反応速度によって監視される) を達成すると,TFE供給を停止する. 原子炉を冷却し,過剰ガスを排出する.

(5) 後加工

直接使用: PTFE分散 (ラテックス) は,コーティング,浸透,またはフィルム鋳造に使用することができます.

血栓:電解液 (例えば,アモニウム炭酸) を加えるか,機械的な切断を施して乳液を不安定化させ,PTFE粒子が凝集する.

洗濯物: 凝固したPTFEを離子化水で洗浄し,表面活性剤および開始剤残留物を除去します.

乾燥: 100〜150°Cで乾燥して細工型PTFE粉末 (粒子の大きさは0.1〜0.5μm) を得ます.

任意のフライリング: 乾燥した粉末を磨いて,必要に応じて均一化します.

2プロセスパラメータ参照

パラメータ	範囲
反応圧力	1.0〜3.5 MPa
反応温度	50〜100°C
混ぜる速度	500〜1000回転/分
固体含有量	20〜40% (Wt)
乾燥温度	100〜150°C