Технология получения фторопластов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное

учреждение высшего образования

«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Химико-технологический институт

Кафедра Технологии органического синтеза

Оценка _______________________

Члены комиссии _______________

______________________________

Дата защиты __________________

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

о курсовой работе

по теме: «Технология получения фторопластов»

Студент: Сайбабталов Ихтиандр Раильевич

_______________

Группа: Х-360003

Екатеринбург

2019

Содержание

• Введение
• 1. Аналитический обзор литературы
• 1.1 Характеристика объекта
• 1.1.1 Физико-механические свойства
• 1.1.2 Химические свойства
• 1.1.3 Области применения
• 1.2 Методы получения

1.2.1 Суспензионная полимеризация

Эмульсионная полимеризация

1.2.3 Радиационная полимеризация

• 2. Описание технологического процесса
• 2.1 Методика
• 2.2 Блок-схема
• 2.3 Технологическая схема и её описание
• Заключение
• Библиографический список
• Введение
• Фторопласты представляют собой фторсодержащие полимеры, относящиеся к группе конструкционных пластиков. В настоящее время используется 4 основных разновидности фторопласта -- политетрафторэтилен (Ф4), политрифторхлорэтилен (Ф3), поливинилиденфторид (Ф2) и их сополимеры. Самое широкое распространение получил фторопласт-4, обладающий наибольшей плотностью среди перечисленных разновидностей. Первые три вида материала являются гомополимерами, то есть в их цепях многократно повторяется один мономер (у Ф4 и Ф3 -- этилен, у Ф2 -- винил). В последние десятилетия тефлон, или фторопласт-4, приобрел большую популярность. Широким массам населения этот пластический материал молочно-белого цвета стал известен благодаря его использованию при производстве посуды с антипригарным покрытием (Tefal). Но этим сфера применения данного полимера не ограничивается. Фторопласт-4 активно также используется в машиностроении, электро- и радиотехнике, легкой промышленности, химической промышленности и медицине. Таким образом, изучение такого замечательного материала очень актуально. И целью этого курсового проекта является первичное ознакомление с политетрафторэтиленом, его свойствами, а также с технологией его получения.

1. Аналитический обзор литературы

1.1 Характеристика объекта

Политетрафторэтилен (-C2F4-)n - полимер тетрафторэтилена, материал, обладающий уникальными свойствами.

1.1.1 Физико-механические свойства

ПТФЭ - высокомолекулярный кристаллический полимер с температурой плавления около 327°С, выше которой исчезает кристаллическая структура и он превращается в аморфный прозрачный материал, не переходящий из высокоэластического в вязкотекучее состояние даже при температуре разложения (свыше 415°С). Вязкость расплава политетрафторэтилена при 380°С составляет 1010-1011 Па*с, что исключает переработку этого полимера обычными для термопластов методами. В связи с этим фторопласт-4 перерабатывается в изделия методом предварительного формования заготовки на холоду и последующего ее спекания. Рассмотрим основные физические свойства:

Термостойкость. ПТФЭ является одним из наиболее термостойких полимеров. Распадается ПТФЭ только при температуре 500° и больше в вакууме с получением чистого ТФЭ. При 300° потеря массы ПТФЭ составляет всего 0,0002 %/ч [1].

Радиационная стойкость. Радиационная стойкость ПТФЭ невелика. При небольшой дозе излучения происходит небольшое упрочнение образцов, которое сменяется снижением прочности по мере увеличения дозы излучения. При этом происходит глубокий распад ПТФЭ, сопровождающийся падением молекулярной массы и возрастанием плотности. При дозах около 1000 Мрад полимер рассыпается в порошок, выделяются газообразные продукты [1].

Поверхностные свойства. Поверхностная энергия ПТФЭ - одна из самых низких для всех известных твердых тел. Это объясняется строением молекул ПТФЭ, а также низким межмолекулярным взаимодействием и определяет многие свойства полимера, такие, как смачиваемость, адгезионную способность, коэффициент трения. Смачиваемость ПТФЭ водой и органическими жидкостями очень низкая. ПТФЭ обладает низким значением критического поверхностного натяжения, следовательно, адгезионная способность и коэфёфициент трения имеют не очень большие значения для этого материала. Низкая адгезионная способность ПТФЭ хорошо известна, и поэтому ПТФЭ широко применяется в технике. Адгезия к ПТФЭ может быть увеличена путем обработки поверхности изделий либо растворами или дисперсиями Na, либо тлеющим разрядом [1].

Механические свойства. ПТФЭ сохраняет механические свойства в широком диапазоне температур от -269 до 260°С. На механические свойства, а также такие свойства, как проницаемость и электрическая прочность, в значительной степени влияют свойства исходного ПТФЭ и методы его переработки. Выяснено, что многие механические свойства мало зависят от молекулярной массы полимера, если степень кристалличности и пористость образцов одинаковы. Исключение составляют разрушающее напряжение при растяжении, предел текучести и удлинение при разрыве. Большинство механических свойств ПТФЭ с повышением степени кристалличности ухудшается. На 70% снижается разрушающее напряжение при растяжении, в 15 раз уменьшается прочность к удару, в 100 раз падает прочность при изгибе. Следовательно, для достижения высоких эксплуатационных характеристик, как правило, надо стараться получать изделия с минимальной степенью кристалличности [1].

Диэлектрические свойства. Среди всех известных твердых изоляционных материалов ПТФЭ имеет самые низкие диэлектрическую постоянную и тангенс угла диэлектрических потерь. Электрическая прочность практически не зависит от кристалличности полимера, но значительно падает (до 70%) при увеличении пористости образца [1].

1.1.2 Химические свойства

ПТФЭ обладает уникальной химической стойкостью к большинству агрессивных сред. Это связано с высокой прочностью связи C-F. Большой размер атома фтора и спиральное расположение атомов фтора вокруг углеродной цепи делают недоступными для атаки химическими реагентами связи С-С. Симметричное расположение атомов фтора наряду с вышеуказанными особенностями строения молекулы ПТФЭ определяют малые межмолекулярные силы, нерастворимость во всех растворителях и низкие адгезионные свойства ПТФЭ к другим материалам [1].

ПТФЭ можно эксплуатировать в агрессивных средах при температурах от -269 до 260°С, причем верхний предел определяется не потерей стойкости к агрессивным средам, а снижению физико-механических свойств [1].

ПТФЭ не выдерживает лишь воздействие расплавленных и растворенных щелочных металлов, трехфтористого хлора, газообразного фтора при 150°С и выше или при повышенном давлении. В последнее время стало известно, что при 400°С и выше ПТФЭ может бурно реагировать с такими металлами, как Al, Mg, Ti и др., поскольку энергия связи фтора с этими элементами значительно превышает прочность связи C-F. Смеси ПТФЭ, например, с Al или Mg могут использоваться в качестве пирофорных материалов. Для получения таких смесей используются тонкие порошки (размер частиц 10-200 мкм) компонентов [1].

По горючести ПТФЭ относится к группе трудносгораемых материалов. При комнатной температуре ПТФЭ практически не горит даже в среде кислорода при температурах до 230°С [1].

1.1.3 Области применения

Фторполимеры применяют в химической, электротехнической и пищевой промышленности, для производства мембранной одежды, в медицине, в транспортных средствах, в военных целях, в основном в качестве покрытий. Наибольшую известность фторполимеры получили благодаря широкому применению в производстве посуды с противопригарным покрытием [3].

Промышленность и техника

В различных отраслях промышленности волокна, полученные из политетрафторэтилена (тефлон, полифен), нашли широкое применение в качестве высокотемпературных мешочных фильтров, разных типов теплостойких прокладок, нитей для текстильных тканей, а также в автомобильном оснащении, промышленных фильтрах общего назначения, элементах запорных и регулирующих клапанов, мешалок и насосов, оборудования для фильтрации и разделения [2].

В авиации, например, из фторопласта изготавливают гибкие металлопластиковые трубопроводы гидросистем, работающие под высоким давлением (более 200 кгс/см2) и с высокой температурой рабочей жидкости [2].

Из фторопласта марки Ф-4 можно изготовить: аппараты, ректификационные колонны, насосы, трубы, клапаны, сильфоны, облицовочные плитки, сальниковые набивки. Как диэлектрик, политетрафторэтилен успешно применяется в технике высоких и ультравысоких частот. Прокатанная фторопластовая плёнка используется при изготовлении высококачественных кабелей, проводов, конденсаторов, для изоляции катушек, пазов электрических машин. В качестве конструкционного материала политетрафторэтилен применяется при изготовлении различных деталей машин и аппаратов. Особенно широкое применение политетрафторэтилен находит при изготовлении подшипников, работающих без смазочного материала, с ограниченным количеством смазочного материала и при наличии коррозионной среды [3].

Благодаря химической инертности, гидрофобности (контактный угол натекания 108±2°) и текучести материал получил широкое распространение для уплотнения резьбовых и фланцевых соединений (лента ФУМ) [3].

Смазочный материал

Фторопласт-4 (тефлон) -- великолепный антифрикционный материал с коэффициентом трения скольжения, наименьшим из известных доступных конструкционных материалов (даже меньше, чем у тающего льда). Из-за мягкости и текучести цельные подшипники скольжения из фторопласта используют редко. В высоконагруженных узлах применяют металлофторопластовые подшипники-вкладыши и металлофторопластовые опорные ленты. Такой элемент скольжения выдерживает десятки килограммов на квадратный миллиметр и состоит из металлической основы, на которую нанесено фторопластовое покрытие. Также используется как антифрикционный присадочный материал (твердый смазочный материал) улучшающий свойства скольжения базовых полимеров например полиэфирэфиркетона (PEEK) или полифениленсульфида (PPS) и получить «подшипниковую» композицию обладающую высокой прочностью, износостойкотью, стойкостью к ползучести и хорошими антифрикционными свойствами [3].

Известны смазочные материалы с введённым в их состав мелкодисперсным фторопластом. Их отличает то, что наполнитель, оседая на трущихся металлических поверхностях, позволяет в ряде случаев некоторое время работать механизмам с полностью отказавшей системой смазочного материала, только за счёт антифрикционных свойств фторопласта [3].

Электроника

Тефлон широко используется в высокочастотной технике, так как, в отличие от близких по свойствам полиэтилена или полипропилена, имеет очень слабо меняющийся с температурой коэффициент диэлектрической проницаемости, высокое напряжение пробоя, а также крайне низкие диэлектрические потери. Эти свойства, наряду с теплостойкостью, обусловливают его широкое применение в качестве изоляции проводов, особенно высоковольтных, всевозможных электротехнических деталей, при изготовлении высококачественных конденсаторов, печатных плат [3].

В электронной технике специального назначения широко используется проводка с изоляцией из фторопласта, стойкая к агрессивным средам и высокой температуре -- провода марки МГТФ, МС и ряд других. Провод в тефлоновой изоляции невозможно проплавить паяльником. Недостатком фторопласта является высокая холодная текучесть: если держать провод во фторопластовой изоляции под механической нагрузкой (например, поставить на него ножку мебели), провод через некоторое время может оголиться [3].

Медицина

Благодаря биологической совместимости с организмом человека политетрафторэтилен с успехом применяется для изготовления имплантатов для сердечно-сосудистой и общей хирургии, стоматологии, офтальмологии. Тефлон считается наиболее пригодным материалом для производства искусственных кровеносных сосудов и сердечных стимуляторов [2].

В стоматологии нерезорбируемые мембраны из ПТФЭ с усилением титановым каркасом или без последнего, используются при методиках направленной костной регенерации (НКР). Также существует шовный материал из ПТФЭ [2].

В 2011 году впервые применён для пластики повреждённых носовой перегородки и стенок околоносовых пазух вместо титановых сеток. Через 12--15 месяцев имплантат полностью растворяется и замещается собственной тканью пациента [3].

Из-за низкого трения и несмачиваемости насекомые не способны ползти по тефлоновой стене. В частности, тефлоновая защита применяется при содержании нелетающих насекомых, чтобы они не смогли вылезти наружу [3].

Пищевая промышленность и быт

Из-за низкой адгезии и хорошей термостойкости тефлон используется в качестве антипригарного покрытия для сковородок и другой посуды [3].

Благодаря низкой адгезии, несмачиваемости и теплостойкости тефлон в виде покрытия широко применяется для изготовления экструзионных форм и форм для выпечки, а также сковород и кастрюль [3].

Тефлон также используется в производстве других бытовых приборов. Тефлоновое покрытие в виде тончайшей плёнки наносят на лезвия бритв, что значительно продлевает срок их службы и облегчает бритьё [3].

Одежда

В производстве современной высокотехнологичной одежды применяются мембранные материалы на основе экспандированного политетрафторэтилена [3].

Путём физической деформации тефлона получается тонкая пористая плёнка, которая наносится на ткани и используется при пошиве одежды. Мембранные материалы, в зависимости от особенностей изготовления, могут обладать как ветрозащитными, так и водоизоляционными свойствами, при этом нормированы размер пор мембраны из политетрафторэтилена позволяет материалу эффективно пропускать испарения тела человека [3].

Существует мембранный материал из политетрафторэтилена на тканевой основе, который пропускает воздух, но не пропускает ветер [3].

1.2 Методы получения

Политетрафторэтилен получают в виде рыхлого волокнистого порошка или белой, либо желтоватой непрозрачной водной суспензии, из которой при необходимости осаждают тонкодисперсный порошок полимера с частицами размером 0,1--0,3 мкм.

nCF2=CF2 [-CF2-CF2-]n

2.2.1 Суспензионная полимеризация

Полимеризацию тетрафторэтилена обычно осуществляют в водной среде, без применения эмульгаторов. Проведение суспензионной полимеризации в воде позволяет достаточно эффективно отводить выделяющуюся при полимеризации теплоту [3].

В связи с тем, что вода не участвует в реакциях передачи цепи при радикальной полимеризации виниловых мономеров, осуществление полимеризации в воде позволяет, применяя чистые мономер и другие компоненты, получать ПТФЭ с высокой молекулярной массой (до 107). Поэтому именно этот вид полимеризации тетрафторэтилена будет далее подробно рассмотрен [3].

В некоторых случаях для снижения температуры полимеризации вместе с персульфатом аммония используется бисульфит натрия и соли двухвалентного железа [3].

Используют тетрафторэтилен, содержащий 0,05-0,4 кг триэтиламина на литр газообразного тетрафторэтилена . Для обеспечения безопасности при полимеризации ТФЭ содержание кислорода должно быть меньше 0,002% (об.) [3].

Суспензионный ПТФЭ из-за высокой вязкости расплава перерабатывается специальными методами, поэтому стремятся получить полимер с максимальной молекулярной массой (больше 107). Такая особенность позволяет в определенных пределах варьировать условия полимеризации (температуру, давление), а не придерживаться строго определенных параметров [3].

Полимер при суспензионной полимеризации получается в виде рыхлых гранул диаметром от 1 до 6 мм. Гранулы имеют пористость до 80% и из-за несмачиваемости полимера в основном плавают на поверхности воды. Для получения пригодных к переработке порошков гранулы измельчают в воде и сушат. Обычные марки ПТФЭ представляют собой порошки с размером частиц 50--500 мкм, насыпной плотностью 0,2--0,8 г/см3 и удельной поверхностью 2--4 м2/г. Производство электроизоляционной пленки, изготовление тонких листов и получение других прецизионных изделий требуют применения более тонких по дисперсности порошков. Такие порошки позволяют получать изделия с высокими физико-механическими свойствами, малой усадкой, минимальной пористостью, размерной стабильностью и гладкой поверхностью. Они незаменимы для приготовления наполненных композиций ПТФЭ с графитом, стеклом, коксом и другими наполнителями. Порошки с размером частиц 10--50 мкм получают измельчением обычного порошка на струйных мельницах. Удельная поверхность таких порошков доходит до 5 м2/г. [3].

Указанные марки ПТФЭ представляют собой легко комкующиеся порошки, они не обладают сыпучестью и не могут быть использованы для автоматических методов переработки. Для придания сыпучести порошкам ПТФЭ разработаны различные способы гранулирования. Гранулы можно получить при интенсивном механическом перемешивании порошка в воде, в галогенсодержащих органических средах (С2С14, СНС13, ССl4 и др.) или в эмульсии воды с органическими жидкостями (бензин, гексан, октан и др.). Гранулирование осуществляется и при сухом перемешивании. Известны способы получения порошка с хорошей сыпучестью путем добавления трифтортрихлорэтана в воду при полимеризации ТФЭ. Сыпучие марки ПТФЭ могут быть получены как из чистого политетрафторэтилена, так и из его композиций [3].

Органические растворители при получении высокомолекулярного ПТФЭ, как правило, не используются, так как, во-первых, они имеют высокую стоимость, а во-вторых, в их присутствии снижается молекулярная масса ПТФЭ из-за развития реакции передачи цепи на растворитель [3].

1.2.2 Эмульсионная полимеризация

Эмульсионный метод полимеризации тетрафторэтилена был разработан и осуществлен в промышленности на десять лет позднее, чем суспензионный способ. Он позволяет получать водные дисперсии ПТФЭ, пригодные для нанесения пленочных покрытий, пропитки субстратов, а также для получения тонкодисперсного порошка, способного перерабатываться в готовые изделия экструзией из паст (смесь порошка ПТФЭ с углеводородами) [3].

Полимеризация проводится в присутствии небольших количеств ионогенных поверхностно-активных веществ (солей перфторкарбоновых кислот), водорастворимых инициаторов и стабилизаторов дисперсии (парафиновые углеводороды или фторхлоруглероды) [3].

В процессе полимеризации давление и температуру поддерживают постоянными. В зависимости от применяемого инициатора (персульфат аммония, перекись янтарной кислоты, перекись дисукцинила, перекись водорода) температуру полимеризации поддерживают в пределах от 30 до 90 °С, давление от 0,8 до 35 МПа (от 8 до 35 кгс/см2). В качестве эмульгаторов кроме солей перфторкислот могут использоваться соли: H(C2F4)4COONH4; Cl(CF2CFCl)nCOONH4, где n=3-5; H(CF2)n(CH2)mA, где А -- ионная гидрофильная группа. Нефторированные диспергирующие агенты неприменимы в качестве эмульгатора вследствие участия водорода в реакциях передачи цепи и ингибирования процесса. Содержание эмульгатора в реакционной среде всегда значительно ниже критической концентрации мицеллообразования (0,68%). При высоких содержаниях эмульгатора образующиеся частицы полимера имеют вытянутую форму и плохо экструдируются. В связи с этим для исключения коагуляции дисперсии при малом содержании эмульгатора вводится стабилизатор [3].

В качестве стабилизаторов предложены различные, жидкие в условиях полимеризации, углеводороды (октадекан, цетан, парафиновое масло, парафины и др.), а также фторхлорсодержащие углеводороды (ССl4, СНСl3, CHF2Cl, CF2ClCFCl2 и др.) и перфторуглеводороды. Как указывалось в разделе суспензионной полимеризации, частично фторированные органические соединения способны обрывать цепи за счет передачи фтора на растущий полимерный радикал. Поэтому при применении в качестве стабилизатора, например, CF2C1CFC12 предпочтительно проведение полимеризации при пониженной температуре [3].

Недостатком эмульсионного процесса по сравнению с суспензионным, является его чувствительность почти ко всем изменениям параметров полимеризации и составу полимеризуемой смеси. Неправильно подобранный режим полимеризации может привести к потере экструзионной способности полимера и снижению качества покрытий, получаемых из водных дисперсий. Большое значение для перерабатываемости полимера имеет форма дисперсных частиц, образующихся при полимеризации. Необходимо, чтобы частицы имели эллипсоидную форму близкую к сферической [3].

Недостатком является также низкая технологичность процесса ее получения в силу необходимости использования ПАВ и малой устойчивости эмульсии, которая легко коагулируется при разрушении стабилизатора [3].

Молекулярная масса эмульсионного ПТФЭ несколько ниже, чем суспензионного, и достигает 2,5·106 -- 3,5·106. Это связано с более высокой температурой полимеризации, другой, по сравнению с суспензионной полимеризацией, инициирующей системой, коллоидной формой частиц полимера, поверхность которых смачивается водой за счет сорбции ПАВ, и наличием стабилизатора (углеводорода), способного участвовать в реакциях передачи цепи [3].

Средний размер частиц, обычно получаемых при эмульсионной полимеризации ТФЭ, составляет 0,25 мкм. В ряде случаев для ускорения нанесения покрытий и других назначений целесообразно использовать дисперсии с более крупными частицами. Для увеличения устойчивости дисперсий с укрупненными частицами добавляют небольшое количество [0,0005--0,0015% (масс.)] антикоагулянтов (терпеновых углеводородов) перед полимеризацией или после достижения степени превращения 7--10% вводят обычные или фторированные анионогенные ПАВ. Этот прием позволяет получить дисперсии с содержанием ПТФЭ 30%. [3].

2.2.3 Радиационная полимеризация

Кроме суспензионной и эмульсионной полимеризации тетрафторэтилена в воде под действием химических инициаторов наиболее подробно изучена полимеризация ТФЭ, активированная г-излучением. Радиационная полимеризация, которая вначале сильно заинтересовала химиков в связи с высоким радиационно-химическим выходом полимера и потенциальной возможностью повышения чистоты полимера и улучшения его свойств, не оправдала надежд исследователей. Этим методом не удалось получить полимер, существенно превосходящий по свойствам ПТФЭ, синтезированный при химическом инициировании, а иногда качество радиационного ПТФЭ было ниже. Поэтому, а также в связи с необходимостью больших затрат на проведение процесса, радиационная полимеризация тетрафторэтилена до сих пор не реализована в промышленности [3].

Особенностями полимеризации под действием г-излучения являются:

1) высокий выход ПТФЭ (при 20 °С и мощности дозы 0,1 Вт/кг (10 рад/с) составляет 7·106 моль на 1,6·10-17 Дж (100 эВ) и является наибольшим для всех известных в настоящее время радиационно-химических реакций);

2) длительный эффект последействия;

3) высокая скорость пост-полимеризации.

Механизм радиационной полимеризации ТФЭ еще более сложный, чем механизм полимеризации при химическом инициировании, так как на скорость процесса оказывают влияние продукты радиолиза [1]. При повышении температуры от 70 до 90 °С скорость падает (энергия активации равна 78,5 кДж/моль), что объясняется действием ингибиторов, образующихся в результате радиационно-химических превращений [3].

Низкомолекулярный ПТФЭ можно получить путем г-облучения порошка суспензионного или эмульсионного ПТФЭ и последующего его измельчения. Доза излучения 5 Мрад, средний размер частиц после измельчения 1--3 мкм. Этот способ представляет большой интерес для переработки отходов ПТФЭ [3].

1.3 Сравнение методов

Из предложенных методов методов полимеризации суспензионный метод является наиболее предпочтительным.

Недостатком эмульсионного процесса по сравнению с суспензионным, является его чувствительность почти ко всем изменениям параметров полимеризации и составу полимеризуемой смеси. Неправильно подобранный режим полимеризации может привести к потере экструзионной способности полимера и снижению качества покрытий, получаемых из водных дисперсий. Большое значение для перерабатываемости полимера имеет форма дисперсных частиц, образующихся при полимеризации. Необходимо, чтобы частицы имели эллипсоидную форму близкую к сферической.

Недостатком является также низкая технологичность процесса ее получения в силу необходимости использования ПАВ и малой устойчивости эмульсии, которая легко коагулируется при разрушении стабилизатора.

Ну а радиационный метод полимеризации просто неоправданно дорогой, не говоря уже и о других его недостатках.

2. Описание технологического процесса

2.1 Методика

политетрафторэтилен полимер производство

Процесс проводят в автоклаве из нержавеющей стали, рассчитанном на давление не менее 9,81 МПа, снабженном якорной мешалкой, системой обогрева и охлаждения.

Автоклав предварительно продувают азотом, не содержащим кислорода, затем в него загружают воду и инициатор.

Ниже приведена норма загрузки компонентов (в массовых частях):

· Тетрафторэтилен - 30

· Вода дистиллированная - 100

· Персульфат аммония - 0,2

По окончании полимеризации автоклав охлаждают, не вступивший в реакцию мономер сдувают азотом и содержимое автоклава направляют на центрифугу. После отделения полимера от жидкой фазы его измельчают, многократно промывают горячей водой и сушат при 120 °С [3].

2.2. Блок-схема

2.3 Технологическая схема процесса и её описание

Тетрафторэтилен из мерника-испарителя 1 поступает в реактор-полимеризатор 3, предварительно обескислороженный и заполненный до необходимого объема дистиллированной деаэрированной водой из мерника 2. Перед подачей мономера в реакторе растворяют инициатор -- персульфат аммония. Реактор охлаждают рассолом до температуры -- 2--4°С и при давлении 1,47-- 1,96 МПа начинают полимеризацию. Если после загрузки мономера полимеризация не начинается, то в реактор постепенно малыми порциями вводят активатор процесса -- 1 % -ную соляную кислоту. Введение активатора прекращают после начала повышения температуры в реакторе.

Полимеризацию заканчивают по достижении температуры реакционной смеси 60--70 °С и при уменьшении давления в реакторе до атмосферного. Затем реакционная масса самотеком поступает в приемник суспензии 5, где удаляется маточник, а суспензия политетрафторэтилена с частью маточника, при перемешивании насосом передается вприемник пульпы 6. Далее включается в работу система репульпатор 7 -- коллоидная мельница 8, в которой производится непрерывная многократная отмывка и размол частиц полимера в суспензии. Соотношение твердой и жидкой фазы в репульпаторе составляет 1:5. Влажный продукт поступает в пневматическую сушилку 9 (температура сушки полимера 120 °С). Сухой политетрафторэтилен рассеивают на фракции с разной степенью дисперсности и передают на упаковку.

Заключение

Таким образом, в рамках данной работы был проведен анализ различной литературы, а также ознакомление с химией фторопластов, а именно с методами получения, областью применения и свойствами фторопласта-4, более известного как тефлон.

Благодаря сочетанию многих цепных химических и физико-механических свойств политетрафторэтилен нашел широкое применение в технике.

Поэтому разработка новых методов синтеза и поиск новых технологических решений в синтезе политетрафторэтилена является очень важным вопросом в настоящее время.

Библиографический список

1. «Фторопласты» - Паншин Ю.А., К. Малкевич С.Г., Дунаевская Ц.С. Изд-во «Химия» - Ленинградское отделение, 1978. - 228 с.

2. Методы получения политетрафторэтилена // Chemie Mania. URL: http://www.chemiemania.ru/chemies-5498-1.html. Дата обращения: 18.05.2019

3. Политетрафторэтилен (фторопласт-4, фторлон-4, тефлон) // mplast.by. URL: https://mplast.by/encyklopedia/politetraftoretilen-ftoroplast-4-ftorlon-4-teflon/. Дата обращения:18.05.2019

4. «Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза» - Лебедев Н.Н. Учебник для вузов. 4-е изд. - М.: Химия, 1988

5. Адельсон С. В., Вишнякова Т. П., Паушкин Я. М. Технология Нефтехимического Синтеза: Учебник Для Вузов. - М.: Химия, 1985. - 608 с.

6. «Процессы и аппараты химической технологии. Общий курс. В двух книгах. Книга 1» - Под ред. В.Г.Айнштейна: Учебник. - 8-е изд., стер. - СПб.: Издательство «Лань», 2019 - 916 с.

Размещено на Allbest.ru