politetrafluoroetileno (PTFE): el "rey plástico" de los fluoropolímeros

Feb 28, 2022

El polímero que contiene flúor se refiere a un tipo de polímero en el que todos o parte de los átomos de hidrógeno conectados a enlaces C-C en el polímero se reemplazan por átomos de flúor. Los fluoropolímeros tienen una estructura compleja, Diversos en variedad y ampliamente utilizados, y generalmente se dividen en tres tipos: fluororesina, fluorocaucho y otros fluoroproductos.

los fluoropolímeros representan el 20% del consumo total de flúor en la industria fluoroquímica. desde que el científico estadounidense plunkett sintetizó politetrafluoroetileno en 1938, los productos que se han producido y comercializado industrialmente hasta ahora incluyen politetrafluoroetileno (PTFE), fluoruro de polivinilideno ( PVDF), copolímero de etileno-tetrafluoroetileno (ETFE), copolímero de etileno-clorotrifluoroetileno (ECTFE), fluoruro de polivinilo (PVF), más de 10 variedades y más de 100 marcas.

1. politetrafluoroetileno (PTFE): el fluoropolímero más grande del mercado

el ptfe se polimeriza a partir del monómero tetrafluoroetileno (TFE), y el TFE se obtiene mediante el craqueo térmico del difluoromonoclorometano (R22). en la actualidad, el principal proceso de producción de TFE en el mundo adopta el método de craqueo por dilución con vapor. Japón's Daikin y la compañía británica ICI desarrollaron y pusieron en producción industrial conjuntamente. el proceso presenta una alta conversión de un solo paso, pocos subproductos, y alta selectividad de TFE. el desarrollo de esta tecnología en la industria nacional de PTFE comenzó a fines de la década de 1970. bajo los auspicios de la segunda oficina del ministerio de industria química, se puso en producción con éxito a principios de la década de 1990 después del instituto de investigación de caucho sintético de shanghai y otras fábricas y universidades abordaron conjuntamente problemas clave. equipo industrial TFE de mil toneladas y promoción a nivel nacional.

el ptfe se forma por polimerización por radicales libres de TFE. sus métodos de polimerización incluyen la polimerización en masa, la polimerización en solución, la polimerización en suspensión, la polimerización en emulsión (polimerización en dispersión), y la polimerización en suspensión y la polimerización en dispersión se utilizan principalmente en industria. en la actualidad, las resinas de suspensión representan el 50%-60% de la capacidad de producción global, las resinas de dispersión representan el 20%-35%, y el resto son emulsiones de dispersión.

1) método de polimerización en suspensión: la polimerización en suspensión de tetrafluoroetileno se lleva a cabo en un medio acuoso con persulfato como iniciador, seguido de trituración, molienda, lavado y secado para preparar una resina de polimerización en suspensión. la polimerización en suspensión es relativamente maduro y es el método principal para sintetizar PTFE en la industria.

2) método de polimerización por dispersión: se obtiene dispersando y polimerizando tetrafluoroetileno en un medio acuoso, usando perfluorocarboxilato como dispersante y fluorocarbono como estabilizador bajo la iniciación de persulfato o su sistema redox. líquido de dispersión. el líquido de dispersión es coagulado, lavado y secado para formar una resina polimérica dispersa, o calentado y separado en presencia de carbonato de amonio y un emulsionante, y el líquido claro se vierte para hacer un líquido de dispersión concentrado con un contenido sólido de 60%.

la diferencia entre la resina de PTFE en suspensión y la resina de PTFE dispersa: el PTFE obtenido por polimerización en suspensión puede moldearse y procesarse, mientras que el PTFE disperso no puede moldearse ni procesarse, pero puede procesarse mediante el método de recubrimiento por dispersión o convertirse en polvo para la extrusión de pasta. . la diferencia en la calidad del PTFE suspendido y el PTFE disperso se debe al tamaño de sus partículas, la distribución del tamaño de las partículas y la morfología de las partículas. 350nm). el politetrafluoroetileno es refractario y tiene la fluidez deficiente, y su tamaño y forma de partícula tienen un impacto importante en la fluidez del fundido,, su rendimiento de procesamiento y el rendimiento del producto.

2. estructura de la industria

la industria global del PTFE ha experimentado varias fusiones y adquisiciones durante los años de desarrollo. por ejemplo, en 1999, la empresa británica ICI vendió su negocio de polímeros a la empresa japonesa's asahi glass; alemania's Hearst Company vendió el 46% de sus acciones de Dyneon Company's. al socio de la empresa conjunta 3M Company de los Estados Unidos; la empresa belga solvay adquirió italia's la empresa ausimont, etc. en la actualidad, el PTFE en el extranjero ha formado una estructura industrial relativamente concentrada. los principales fabricantes incluyen dupont (chemours) en los estados unidos, ICI en el reino unido, daikin en japón, dyneon en alemania, ausimont en italia, rusia's complejo químico kirov, etc.
basado en las excelentes propiedades de los fluoropolímeros,, juega un papel importante en la transformación y mejora de industrias tradicionales como la industria automotriz, industria química, industria energética, industria alimentaria, aeroespacial y construcción. desde la perspectiva de las aplicaciones posteriores: 1) la industria química es el campo de mayor consumo de fluororesina, que utiliza principalmente las excelentes propiedades de la fluororesina en resistencia a la corrosión, resistencia a altas y bajas temperaturas; 2) la segunda es la industria de la maquinaria,, donde la fluororesina se procesa en varias partes; 3) la cantidad de fluororesina consumida en la industria eléctrica y electrónica también es relativamente grande, principalmente debido a sus excelentes propiedades dieléctricas; 4) la cantidad de fluororesina consumida en la industria de revestimientos también está aumentando, principalmente debido a sus propiedades químicas y físicas. estabilidad y autolimpieza. además, textiles, utensilios de cocina, el equipo médico y otros aspectos también consumen una cierta cantidad de fluororresina.


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