聚三氟氯乙烯简介.ppt

聚三氟氯乙烯 PCTFE 姓名 1 目录 2 聚三氟氯乙烯polychlorotrifluoroethene PCTFE 是三氟氯乙烯 CFCl CF2 单体自由基聚合生成的以 CF Cl CF2 为结构单元的线性主链产物 分子量在10万 20万 是最早研究开发并生产的热塑性氟塑料 熔融温度213 可在 196 125 下长期使用 具有很好的耐低温特性 如果长期处于在250 以上会因热分解引起分子量降低 聚三氟氯乙烯塑料 3 4 1 机械性能方面 PCTFE的压缩强度大 压缩回弹率也比较大 具有良好的弹性恢复力 成型时进行骤冷 则可形成结晶度较低的透明制品 缓慢冷却 则形成半透明的高结晶度成型品 2 在热性能方面 PCTFE在250 高温条件下 仍能保持良好的热稳定性能 但从130 起开始出现结晶 随着结晶度的增加 脆性逐渐增大 因此其长期使用温度应保持在130 以下 若使用温度超过200 将会逐渐地分解而遭损坏 5 3 PCTFE的耐低温性特别突出 在液氮 液氧和液化天然气中不发生脆裂 在一定条件下能在接近绝对零度 273 下使用 5 在渗透性方面 在所有塑料中 PCTFE的水蒸气渗透率是最低的 不渗透任何气体 是一种良好的屏障聚合物 4 在化学性能方面高氟含量使PCTFE几乎能耐所有的化学物质和氧化剂 可在酸 碱或者氧化剂中长时间浸渍而不发生任何变化 仅在高温下能被熔融碱金属 氟元素及三氟化氯所腐蚀 影响PCTFE性能的主要因素 结构 结晶度 分子量 6 PCTFE 一定的耐温性 不吸湿性 不透气性 Cl原子的引入 降低了化学惰性 降低了耐热性 良好的加工流动性 一定的化学惰性 良好的机械性能 7 聚三氟氯乙烯虽然具有螺旋构像 但是由于大分子链节中有一个氟原子被氯原子代替了 即大分子中部分 C一F 键变成了 C一C1 健 键长增大 键能降低 故聚三氟氯乙烯的耐热性能要比聚四氟乙烯差 由于大分子中引进了部分的氯原子 使整个大分子的对称性遭到破坏 故大分子链具有微弱的极性 所以聚三氟氯乙烯的电绝缘性能 耐腐蚀性能均不及聚四氟乙烯 由于大分子具有极性 大分子间产生了作用力 故聚三氟氯乙烯在常温下机械强度 刚性 硬度均比聚四氟乙烯好 聚三氟氯乙烯与聚四氟乙烯的性质比较 8 PCTFE 结晶度 分子量 透明度越差 抗渗透能力越强 硬度越高 脆性越大 越高 断裂伸长率越大 拉伸强度越大 越高 9 CF2Cl CFCl2 H2催化剂CF2CFCl 2HCl 该反应的主要产物为三氟氯乙烯 CTFE 主要副产物为氯化氢 HCl 催化剂 铂 钯或铑担载在活性炭或SiO2上 此类催化剂的反应活性较高 所需反应温度较低 200 左右即可 副反应较少 解决了锌粉还原脱氯方法中反应锌粉难以回收 氯化锌的污染问题 三氟氯乙烯单体的合成 三氟三氯乙烷催化加氢脱氯法 10 从结构上看由于三氟氯乙烯分子结构的不对称性 聚合活化能比四氟乙烯小 易于聚合 聚三氟氯乙烯可以通过三氟氯乙烯单体的溶液 悬浮等体系进行自由基聚合 其中悬浮聚合是制备高分子聚三氟氯乙烯最方便的方法 以去离子水为介质 在还原剂Na2S2O5存在下 采用无机过氧化物引发剂K2S2O8引发三氟氯乙烯 CTFE 聚合 反应完成后 经过滤 洗涤 烘干得到聚三氟氯乙烯白色粉末 聚三氟氯乙烯的合成 11 反应釜中加入去离子水 抽真空 加入CTFE单体 升温至20 80 分别加入还原剂的水溶液和引发剂的水溶液 调节反应温度至30 40 体系压力0 5 0 8MPa 反应10 12小时完成 12 反应完成后 利用F2 N2混合气体对得到的PCTFE粉末进行氟化封端处理 可得到耐高温降解的PCTFE 在300 下不降解不褪色 13 1 制备聚三氟氯乙烯涂料 具有优异的化工防腐性能 可以先涂在金属储罐 反应罐 各种容器表面 然后烧结形成涂层 在淬火骤冷时涂层不易断裂 2 生产不透水汽的膜 基于PCTFE极低的水汽透过率 可用于包装电器组件 电子组件等方面 3 电缆包覆材料 以PCTFE为主要材料加入成核剂对电缆进行包覆 可以形成良好的绝缘层 4 新型塑料 用偏氟乙烯与三氟氯乙烯共聚形成的新型塑料 既具有优异的机械性能 抗紫外线 又改善了聚偏氟乙烯弯曲性差的缺点 14 目前我国的PCTFE聚合工艺仍然停留在国外上世纪的水平 生产的聚三氟氯乙烯产品 色深 脆性大 断裂伸长率低 PCTFE早在1934年就由德国研制成功 我国也于1960年研制成功 将PCTFE的优良特性与某些特殊的要求结合在一起 如利用其水