ETFE聚合工艺研究

有机氟工业　２０１３年第１期　Ｏｒｇａｎｏ—Ｆｌｕｏｒｉｎｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　・４３・　ＥＴＦＥ聚合工艺研究　糜万俊孙建忠　阚大清徐小云　沈马林　（江苏华奥高科技发展有限公司，江苏仪征２１１４００）　摘要：ＥＴＦＥ由乙烯、四氟乙烯单体共聚生成，通过改变聚合压力来控制产品的参数，以适应不同的加工方式。　关键词：ＥＴＦＥ；压力；熔融指数；伸长率；强度　０前言　随着经济的发展和高新技术领域对含氟新材料　示熔体黏度的相对值。熔融指数大，流动性能好；熔　融指数小，则流动性能差。　断裂伸长率（Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ　ａｔ　Ｂｒｅａｋ）是试样在拉断　时的位移值与原长的比值，以百分比（％）表示。　一　ｌⅢ０＿【　一、辍　趣　拉伸强度是在拉伸试验中，试样直至断裂为止　的综合性能及特殊性能不断提出更高要求，我国氟　塑料行业为追赶世界先进水平，积极加速科技成果　产业化步伐，提高综合配套能力和科研水平，使我国　氟塑料成型加工技术发展到一个新阶段。ＥＴＦＥ采　用国内首创全封闭溶液沉淀聚合方法，通过乙烯、四　所受的最大拉伸应力，在学术界称之为抗拉强度，在　工程应用中常称之为拉伸强度，以ＭＰａ表示。　∞　∞　∞　加　Ｏ　氟乙烯单体及第三单体共聚生成。ＥＴＦＥ寿命在２５　３５年，属可循环利用材料。　根据用途及成型加工方式的不同，ＥＴＦＥ可用　～２聚合工艺研究　聚合过程中的聚合条件对于ＥＴＦＥ的熔融指数、　喷涂、滚涂、模压、挤出等方式成型，不同的加工方式　对产品性能的要求也不一样。因为加工过程关心的　强度、伸长率的影响，以选择聚合反应压力参数来进行　试验，选择ｌ０个批次的在５　Ｌ釜进行的聚合反应，通过　测试聚合反应压力对熔融指数、强度、伸长率的影响，　并经过图表整理得出以下曲线图（图１、图２、图３）。　６０　是树脂熔体的流动性、强度、伸长率，所以熔融指数、　强度、伸长率的确定对于加工来说影响较大。影响　熔融指数、强度、伸长率的主要因素是聚合反应条　件，如反应温度、压力、转速等，另外在后加工的过程　中也受添加剂、加工条件等因素的影响，但是主要决　定因素还是聚合的反应条件。　１产品的主要性能　ＥＴＦＥ的主要性能和用途见表ｌ。　表１　ＥＴＦＥ主要性能和用途　＼　／　＼　／　＼＼、　／　＼　／　１、　：／．　．．．．聚合压力／ＭＰａ　图Ｉ　聚合压力对熔融指数的影响　孚　＼　＼　斛　堡　熔融指数（Ｍｅｌｔｉｎｇ　Ｉｎｄｅｘ）是热塑性塑料在一定　０．４　０．４２　０．４４　０．４６　０．４８　０　５　Ｏ．５２　０．５４　０．５６　０．５８　０．６　温度和压力下，熔体在１０　ａｒｉｎ内通过标准毛细管的　重量值，用ｇ／１０　ｍｉｎ来表示。在工业上常采用它表　聚合压力／ＭＰａ　图２聚合压力对断裂伸长率的影响　・４４・　有机氟工业　Ｏｒｇａｎｏ—Ｆｌｕｏｒｉｎｅ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　２０１３年第１期　ＢｄＷ，　醴晕　∞蛎∞　∞　∞佑　５　Ｏ　／情况下提高聚合压力，断裂伸长率越来越小，合格范　一．　／－——＿．———　——，　　围为０．４０～０．５６　ＭＰａ。　由图３得出：在聚合时间、聚合温度保持不变的　情况下提高聚合压力，拉伸强度越来越大，合格范围　为０．５０～０．６　ＭＰａ。　综上所述，调整聚合压力对ＥＴＦＥ熔融指数、拉　０．４　Ｕ．４２　０．４４　Ｕ．４ｂ　Ｕ．４８　０．ｂ　Ｕ．ｂ２　０．ｂ４　Ｕ．ｂ５　０．ｂ　Ｕ．ｂ　伸强度、断裂伸长率影响较大。　聚合压力，ＭＰａ　图３　聚合压力对拉伸强度的影响　３　结论　ＥＴＦＥ的聚合工艺对ＥＴＦＥ的产品性能影响较　大，调整聚合工艺后，生产的产品对加工方式影响较　大，以适用于不同行业及用途。ＥＴＦＥ的熔融指数　由图１得出：在聚合时间、聚合温度保持不变的　情况下提高聚合压力，熔融指数变化较大，熔融指数　先降后升，在０．５４　ＭＰａ处于最低点，合格范围为　０．４２～０．５６　ＭＰａ之间。　由图２得出：在聚合时间、聚合温度保持不变的　目前可以通过改变聚合压力来实施调整，同时兼顾　ＥＴＦＥ的拉伸强度和伸长率，以满足使用的需要。　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ＥＴＦＥ　Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　Ｍｉ　Ｗａｎｊｕｎ，Ｓｕｎ　Ｊｉａｎｚｈｏｎｇ，Ｋａｎ　Ｄａｑｉｎｇ，Ｘｕ　Ｘｉａｏｙｕｎ，Ｓｈｅｎ　Ｍａｌｉｎ　（Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｈｕａａｏ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｙｉｚｈｅｎｇ　２１　１４００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＥＴＦＥ　ｉｓ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｐ０ｌｙｍｅｒｉｚａｔｉ０ｎ　ｏｆ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ　ａｎｄ　ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｍｏｎｏｍｅｒｓ，ｂｙ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｔｏ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＴＦＥ；ｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｍｅｌｔｉｎｇ　ｉｎｄｅｘ；ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ　驴、　（上接第３２页）　［６］Ｍａｔｔｈｅｗ　Ｗ．ＨＦＥ一１４３ａ　ｇｒｅｅｎ　ｒｅｆｉｒｇｅｒａｎｔ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　［Ｄ］．２００９—０５．　［７］王鑫，史琳，朱明善．日本氢氟醚类制冷剂、发泡剂和清洗　剂的研究进展［Ｊ］．化工进展，２００３，２２（１２）：１２７４—１２７７．　制备ＣＨ，ＯＣＦ　的工艺较多、分类方法各异，但　这些方法均有各自的优缺点。专利报道大多围绕含　氟羰基化合物的烷基化反应进行讨论，而且，涉及到　ＨＦＥ一１４３ｍ的合成方法均属于专利涵盖范围并未　以特例指出，因此应综合对比文献与专利中的合成　工艺，进行实际小试筛选，才能确定出最具有工业化　前景的合成方法。　参考文献　［１］刘波，吕剑．氢氟醚的合成和应用研究进展［Ｊ］．工业　催化，２００４，１２（７）：４８—５３．　［８］王鑫，史琳，朱明善．日本新一代氢氟醚制冷剂的研究　［Ｊ］．制冷与空调，２００３，３（５）：５１—５５．　［９］Ｋｌｕｇ　Ｄ　Ｌ，Ｍｉｎｏｒ　Ｂ　Ｈ，Ｌａｍａｎｎａ　Ｗ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ａ　ｌｆｕｏｒｏｅｔｈｅｒ：ＵＳ，６４１６６８３［Ｐ］．２００２—０７—０９．　［１０］Ｌａｍａｎｎａ　Ｗ　Ｍ．Ｃａｔａｌｙｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｍａｋｉｎｇ　ｈｙｄｒｏｆｌｕ—　ｏｒｏｅｔｈｅｒｓ：ＵＳ，６０４６３６８［Ｐ］．２０００—０４—０４．　［１１］中化近代环保化工（西安）有限公司．ＨＦＣ一１３４及其　替代技术．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｏｃｉｎ．ｃｏｍ／ｐ一８８１　１８３．ｈｔｍ１．　２００７—０９．　［２］耿为利，王宗令，雷志刚．氢氟醚合成进展［Ｊ］．化工生　产与技术，２０１２，１９（１）：４—６．　［１２］Ｖｉｔｃａｋ　Ｄ　Ｒ．Ａ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｆｌｕ－　ｏｒｏｅｔｈｅｒｓ：ＷＯ，９７３８９６２［Ｐ］．１９９６—０８—０２．　［１３］Ｙｕｒｉ　Ｃ，Ｇｅｒａｌｄ　Ｊ．Ｌｉｌｌｑｕｉｓｔ．Ｐｅｒｌｆｕｏｒｏａｌｅｏｈｏｌｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｆｌｕｏｒｉｎｅ　Ｃｈｅｍｉｓｔｙ，２００２，１１８：１２３—１２６．ｒ　［３］Ｈｉｄｅｏ　Ｍ，Ｓｕｇｕｒｕ　Ｙ，Ｋａｔｓｕｍｉ　Ｏ．Ｂｏｉｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ　ｈｅａｔ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｆｏｒ　ｎｅｗ　ｒｅｆｉｇｅｒａｎｔｓ　ＨＦＥ—ｒ－２４５ｍ　ａｎｄ　ＨＦＥ—－　１４３ｍ　ｌｆｏｗｉｎｇ　ｉｎ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｔｕｂｅｓ［Ｃ］．２００２—１２．　［４］Ｆｌｙｒｍ　Ｒ　Ｍ．Ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｏｅｒｔｈｅｒ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅｉｒ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｕｓｅ：ＵＳ，７６９１２８２［Ｐ］．２０１０一ｏ４—０６．　［１４］Ｍｉｎｋｗｉｔｚ　Ｒ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｐｒｅｐａｒｅ　ＣＦ３　ＯＣＨ３［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１９９６，５１：１４７—１４８．　［５］李同信，滕刚，李娜，等．非ＯＤＳ清洗剂——氢氟醚的　研究进展［Ｊ］．有机氟工业，２００６（３）：４２—４５．　［１５］Ｓｈｅｐｐａｒｄ　Ｗ　Ａ．Ｏｔ—Ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ　ｅｔｈｅｒｓ．Ｉ．ａｃｒｙｌ　ｆｌｕｏｒｏａｌｋｙｌ　ｅｔｈｅｒｓ［Ｊ］．Ｊ．Ｏｒｇ．ｃｈｅｍ．，１９６４，２９（１）：１１—１５．