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聚四氟乙烯生产现状与改性进展
一、生产现状 由于分子结构中含有氟原子等因素，表现出高度化学稳定性、极强的耐高低温性能、突出的不粘性、异常的润滑性及优异的电绝缘性能、耐老化性和抗辐射性、极小的吸水率等特点被称为“塑料王”。广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。
氟树脂由于其独特性能，全球产量与消费量快速增加，目前全球氟树脂的消费量约为12万t，其中70％左右为聚四氟乙烯（），全球产品分为悬浮聚合树脂、分散法聚合树脂、浓缩分散液三类，大致构成约为52％、28％、20％。目前全球生产厂家约为20余家，遍布世界十几个国家和地区，生产与消费主要集中在西方发达国家和地区，国际上著名的生产企业主要有：美国杜邦公司、英国ICI公司、日本大金公司、德国的Dyneon公司、意大利的Ausimont公司、俄罗斯的基洛夫化学联合企业等，其中杜邦公司、ICI公司、Dyneon和大金公司四家企业生产能力约占全球总生产能力的80％左右，可以说这些企业左右着未来生产与发展的命运，20世纪年代末期生产总格局随着全球兼并重组的浪潮也进行较大规模的调整，许多企业之间进行了重组、转让和兼并，如 1999年ICI公司把聚合物业务转卖给日本旭硝子公司；赫司特公司把旗下的Dyneon的46%股份卖给合资伙伴3M公司；索尔维公司计划收购意大利的Ausimont公司等。20世纪80年代至90年代全球呈现迅猛的发展局面，许多公司纷纷新建和扩建装置，近几年来发展速度有所减缓，2002年全球 的生产能力约为 11万t/a，预计 2005年全球生产能力将达到14万t/a左右。
我国生产与研究起步较早，但是由于多种因素制约生产规模和工艺技术整体水平比较低，国内主要生产厂家有上海三爱富新材料股份有限公司、济南三爱富有限公司、晨光化工研究院二分厂、阜新化工厂等，年生产能力约为7000t/a。进人21世纪我国的业开始步人快速发展的阶段，由于我国生产的基础原料氟石资源丰富，约占世界总储量的三分之一，除了得天独厚的资源优势外，我国对的需求快速增加，因此近年来国内部分企业计划引进技术建设规模装置，另外国外多家跨国公司在或计划在中国建设氟树脂项目，如浙江巨化引进俄罗斯技术合资建设年产数千吨的聚四氟乙烯装置。常熟国际氟化工园建成后，阿托菲纳公司进
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驻投资外；日本大金公司投资13.3亿元在园区内投资建设聚四氟乙烯装置于2003年投产；另外许多公司也纷纷提出人驻的意向。可以预计未来我国 业将迎来快速发展阶段。
尽管具有良好的物化性能，但是也存在一些缺陷，如其机械性能较差、线膨胀系数较大、耐蠕变性差易冷流、耐磨性差、成型和二次加工困难等缺陷。使其应用受到一定限制，随着我国产能快速增加，加强改性技术研究与应用，开发新型高效的复合材料，已经成为目前国内的研究与发展方向。
2、的改性
为了改善存在的缺陷，可以通过增强、填充、复配和共混等多种手段对进行改性，以弥补自身缺陷，从而使开发出来的复合材料广泛适应于机械、电子电气、航空航天、汽车等行业的零部件的制备，改性方法主要有表面改性、填充改性和共混改性。
2．1、 表面改性
由于极低的表面活性和不粘性限制了它与其他复合材料的复合，因此必须对材料进行一定的表面改性，以提高其表面活性。常用技术有表面活化技术，可以采用高能射线的辐射使其表面脱氟，在一定装置和条件下与其他材料氟化接技；用一些惰性气体的低温等离子处理材料，发生碳—氟或碳—碳键的断裂，生成大量自由基以增加的表面自由能，改善其润湿性和粘接性；将浸人熔融的醋酸钾中，在适宜温度下处理形成具有一定活性的活化层；在一定配比的氢氧化钠、二丙烯基三聚氰胺混合液加热处理可以提高其表面活性；经过一定强度和时间的电晕处理，可以形成可胶接的活化层。化学腐蚀改性，将经过一定化学试剂处理可以提高其表面活性，这些化学试剂可以是金属钠的氨溶液、萘钠四氢呋喃溶液、碱金属汞齐、五羰基铁溶液等。表面沉积改性，将浸渍在某些金属氢氧化物的胶体溶液中，使得胶体粒子沉积在表面。从而增大其湿润性，改善其表面活性，而易于与其他材料复合。上述表面改性方法主要适应于薄膜，通常薄膜进行适当处理后，可使其与其他材料很好粘接复合，从而广泛应用于化工防腐村里、密封制品及润滑装置的设计与制造中，其主导思想是引人极性基团，增加界面结合力。
2．2、填充改性
在中加人填充剂，从而改善和克服的缺陷，目前填充制品是产量最大的树脂
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产品，值得注意的是在国外填充技术都是由树脂生产厂家完成，而我国填充技术都是由加工生产企业来完成。通过在树脂填充无机类、金属类和有机高聚物类等不同填料来改善的耐压性、耐磨性和冷却性，这些填料要求能经受住的烧结温度；不与反应；另外具有一定粒度并能改善的一些物化性能。
无机填充材料，常用无机材料主要有玻璃纤维、石墨、二硫化钼和碳纤维等。填充的玻璃纤维一般为无碱玻纤，填充量为15％－25％，复合后的耐磨度可增加 500倍以上，耐蠕变性和抗冷流性都有较大程度提高与改善；二硫化钼的加人可以有助于提高的硬度，降低初期的磨损量；石墨可以单独使用，也可以与玻璃纤维或炭黑配合使用，石墨填充的具有优良的耐化学药品性、压缩蠕变性和较好的导热性；少量碳纤维填充即可达到碳和石墨填充效果，而且具有极强的抗拉性能，但是碳纤维价格昂贵，应用受到一定限制。
金属填充材料，为了改善的机械性能、导热性能和尺寸稳定性，通常采用铁、铜、铅、钼、钨、银等金属及其氧化物来填充，目前关于金属填充技术研究比较多，尤其是铜及其合金最为常用，铜粉填充可以提高制品的抗蠕变性、抗压强度、硬度及尺寸稳定性等。
有机填充材料，用于填充的有机材料主要是有机纤维和高分子聚合物，有机填充可使的耐热性、抗蠕变性、抗压能力、压缩、弯曲和耐磨性能得到改善。为了提高填充剂与的界面粘接性，防止烧结时分解，一般需要对填充剂进行适当处理，获得最佳的相容性和表面效应。
其他，除上述介绍外，与其他多种工程塑料的共混国内外也进行大量研究，如与无定型高聚物聚醚砜（PES）进行共混，可以明显提高PES的润滑性能，英国ICI公司和日本住友化学相继开发出改性的系列耐磨耗的PES新产品；与聚苯醚（PPO）共混物，综合了PPO耐热性、力学特性和尺寸稳定性与的耐磨润滑性，这种共混合金特别适合制成整体和大型轴承部件；聚（邻苯二甲酸—二酚基丙烷）树脂是一种非晶性透明聚合物，具有很多优异性能，但是其耐化学药品和自润滑性差，采用改性后，耐化学性和自润滑性明显提高；日本帝人化成开发的与聚碳酸酯（PC）共混合金特别适宜生产机械、车辆、电器等设备的齿轮凸轮和轴承等制品。
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