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高性能聚四氟乙烯(PTFE)纖維的應(yīng)用

2019-08-15 09:11:41 

1、高性能PTFE纖維的制備
四氟乙烯的生產(chǎn)原料是氟礦石(氟化鈣)(用來制備HF)和三氯甲烷。無水HF和三氯甲烷反應(yīng)得到二氟一氯甲烷,該氣體在-41 ℃ 沸騰并在 600℃-800℃高溫下分解得到四氟乙烯。四氟乙烯單體在高溫高壓及引發(fā)劑等作用下聚合而成聚四氟乙烯,工業(yè)生產(chǎn)中主要采用懸浮聚合或乳液聚合的方式。
由于聚四氟乙烯的表面能較低,故其難溶于大多數(shù)溶劑,熔體粘度比較大,不能通過常規(guī)的溶液紡絲或者熔體紡絲法制備。現(xiàn)在主要采用的是載體紡絲法、糊狀擠壓法、膜裂法和氣流噴射法,等等。
載體紡絲法是制備PTFE纖維常用的方法,它是借助成纖性聚合物,如黏膠、PVA等為載體進(jìn)行紡絲,然后在高溫下燒結(jié),使載體炭化,從而去除成纖聚合物的目的。一般視載體分類可分為干法紡絲和濕法紡絲。載體紡絲法工序簡(jiǎn)單,纖維線密度較為均勻,但是濕法紡絲載體用量大且紡絲原液不夠穩(wěn)定,干法紡絲燒結(jié)過程中較為耗能。
糊狀擠壓法是杜邦公司在其專利公開的方法。它將PTFE粉末與某種易揮發(fā)的潤(rùn)滑物質(zhì)調(diào)成糊狀物,通過噴絲頭擠壓紡絲,然后干燥、燒結(jié),使得潤(rùn)滑劑揮發(fā),拉伸后得到非均勻的白色帶條紗,所得纖維無確切的纖度,一般較粗,但是斷裂強(qiáng)度較高。
膜裂紡絲法是將PTFE粉末與潤(rùn)滑劑混合均勻后,加工成圓柱形胚體,之后壓延成薄膜,再經(jīng)過切割工藝得到一定寬度的窄條,之后進(jìn)行拉伸、燒結(jié)等工序得到PTFE纖維。該法制備的纖維纖度不夠均勻,可經(jīng)過切斷工序獲得短纖,用于加工針刺氈產(chǎn)品。該法對(duì)加工溫度要求較高,但是工藝簡(jiǎn)單成熟,無污染,已用于大規(guī)模生產(chǎn)。
氣流噴射法是2006年提出的制備方法,是將PTFE固體顆粒置入噴絲孔,并在高壓下通過高溫惰性氣體氣流(氮?dú)饣蛘邭鍤猓?,在氣流噴射下在孔?nèi)形成3mm-5mm長(zhǎng)的直徑,從亞微米到幾微米的平行的多根PTFE微米纖維,通過調(diào)節(jié)氣壓和溫度使得纖維表面形成納米級(jí)的孔洞。
2、高性能PTFE纖維的應(yīng)用
由于PTFE纖維耐溫性和化學(xué)穩(wěn)定性較好,可利用PTFE短纖開發(fā)過濾材料(例如:與玻纖復(fù)合),且非常適合用于高溫高濕粉塵、耐腐蝕氣體的過濾。其具有良好的低摩擦性,表面光滑易清灰,運(yùn)行阻力低,且其耐溫性、絕緣性和隔溫性保證了其較長(zhǎng)的使用壽命。此外,也可以將PTFE長(zhǎng)絲經(jīng)過加捻、整經(jīng)和織造等工藝制備成微孔薄膜,將其與離子交換樹脂復(fù)合,可在污水處理、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)揮其作用。
由于PTFE耐紫外線,且其力學(xué)、隔溫性能較好,可將其與芳綸或者錦綸復(fù)合,制備宇航服中的隔熱層、防撕裂層。
在建筑上,可利用PTFE纖維制成膜結(jié)構(gòu)建筑材料,它具有良好的透光性,可降低照明及空調(diào)費(fèi)用。其表面摩擦系數(shù)低,不易積灰,輕量耐震不燃,能有效保障建筑安全,對(duì)大構(gòu)架屋頂?shù)慕ㄖて诳梢钥s短一半左右。

由于PTFE化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,無毒,且有較好的生理相容性,不會(huì)引起人體的的排異性,且消毒方便,故其可以用于制造手術(shù)縫合線,人體的軟組織,例如人工血管、心臟等。其抗微生物、撓曲壽命長(zhǎng)以及回潮率幾乎為0等優(yōu)點(diǎn),使得其在生物醫(yī)用材料等領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展。

廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、化工、電廠、筑路、冶金、糧食加工等


可服務(wù)范圍:
1、華北地區(qū):
(1)河北?。菏仪f市、張家口市、承德市、唐山市、秦皇島市、廊坊市、保定市、滄州市、衡水市、邢臺(tái)市、邯鄲市
(2)山西省:太原市、大同市、朔州市、忻州市、陽泉市、晉中市、呂梁市、長(zhǎng)治市、臨汾市、晉城市、運(yùn)城市
(3)內(nèi)蒙古自治區(qū):呼和浩特市、呼倫貝爾市、通遼市、赤峰市、巴彥淖爾市、烏蘭察布市、包頭市、鄂爾多斯市、烏海市 東北地區(qū)
(4)黑龍江?。汗枮I市、黑河市、伊春市、齊齊哈爾市、鶴崗市、佳木斯市、雙鴨山市、綏化市、大慶市、七臺(tái)河市、雞西市、牡丹江市
(5)吉林省:長(zhǎng)春市、白城市、松原市、吉林市、四平市、遼源市、白山市、通化市
(6)遼寧?。荷蜿柺小㈣F嶺市、阜新市、撫順市、朝陽市、本溪市、遼陽市、鞍山市、盤錦市、錦州市、葫蘆島市、營(yíng)口市、丹東市、大連市


2、華東地區(qū):
(1)江蘇?。耗暇┦?、連云港市、徐州市、宿遷市、淮安市、鹽城市、泰州市、揚(yáng)州市、鎮(zhèn)江市、南通市、常州市、無錫市、蘇州市
(2) 浙江?。汉贾菔?、湖州市、嘉興市、紹興市、舟山市、寧波市、金華市、衢州市、臺(tái)州市、麗水市、溫州市
(3)安徽省:合肥市、淮北市、亳州市、宿州市、蚌埠市、阜陽市、淮南市、滁州市、六安市、馬鞍山市、蕪湖市、宣城市、銅陵市、池州市、安慶市、黃山市
(4)福建省:福州市、寧德市、南平市、三明市、莆田市、龍巖市、泉州市、漳州市、廈門市
(5)江西?。耗喜小⒕沤?、景德鎮(zhèn)市、上饒市、鷹潭市、撫州市、新余市、宜春市、萍鄉(xiāng)市、吉安市、贛州市
(6)山東?。簼?jì)南市、德州市、濱州市、東營(yíng)市、煙臺(tái)市、威海市、淄博市、濰坊市、聊城市、泰安市、萊蕪市、青島市、日照市、濟(jì)寧市、菏澤市、臨沂市、棗莊市


3、中南地區(qū):
(1)河南省:鄭州市、安陽市、鶴壁市、濮陽市、新鄉(xiāng)市、焦作市、三門峽市、開封市、洛陽市、商丘市、許昌市、平頂山市、周口市、漯河市、南陽市、駐馬店市、信陽市
(2) 湖北?。何錆h市、十堰市、襄樊市、隨州市、荊門市、孝感市、宜昌市、黃岡市、鄂州市、荊州市、黃石市、咸寧市
(3) 湖南省:長(zhǎng)沙市、岳陽市、張家界市、常德市、益陽市、湘潭市、株洲市、婁底市、懷化市、邵陽市、衡陽市、永州市、郴州市
(4)廣東?。簭V州市、韶關(guān)市、梅州市、河源市、清遠(yuǎn)市、潮州市、揭陽市、汕頭市、肇慶市、惠州市、佛山市、東莞市、云浮市、汕尾市、江門市、中山市、深圳市、珠海市、陽江市、茂名市、湛江市
(5)廣西壯族自治區(qū):南寧市、桂林市、河池市、賀州市、柳州市、百色市、來賓市、梧州市、貴港市、玉林市、崇左市、欽州市、防城港市、北海市
(6) 海南?。汉?谑?、三亞市、三沙市、儋州市


4、西南地區(qū):
(1)四川省:成都市、廣元市、巴中市、綿陽市、德陽市、達(dá)州市、南充市、遂寧市、廣安市、資陽市、眉山市、雅安市、內(nèi)江市、樂山市、自貢市、瀘州市、宜賓市、攀枝花市
(2)貴州?。嘿F陽市、遵義市、六盤水市、安順市、銅仁市、畢節(jié)市
(3)云南省:昆明市、昭通市、麗江市、曲靖市、保山市、玉溪市、臨滄市、普洱市
(4)西藏自治區(qū):拉薩市、日喀則市、昌都市、林芝市、山南市、那曲市


5、西北地區(qū):
(1)陜西?。何靼彩小⒂芰质?、延安市、銅川市、渭南市、寶雞市、咸陽市、商洛市、漢中市、安康市
(2)甘肅?。禾m州市、嘉峪關(guān)市、酒泉市、張掖市、金昌市、武威市、白銀市、慶陽市、平?jīng)鍪?、定西市、天水市、隴南市
(3)青海省:西寧市、海東市
(4)寧夏回族自治區(qū):銀川市、石嘴山市、吳忠市、中衛(wèi)市、固原市
(5)新疆維吾爾自治區(qū):烏魯木齊市、克拉瑪依市、吐魯番市、哈密市

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