पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई) के उत्पादन के लिए फैलाव बहुलकरण विधि
2025-03-11
पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई) के उत्पादन के लिए फैलाव बहुलकरण विधि
I. अवलोकन
फैलाव पोलीमराइजेशन विधि पीटीएफई के उत्पादन के लिए सस्पेंशन पोलीमराइजेशन का विकल्प है।यह एक सतह सक्रिय तत्व (विसारक एजेंट) के साथ एक जलीय माध्यम में एक मोनोमर के रूप में टेट्राफ्लोरोएथिलीन (TFE) का उपयोग करता है ताकि ठीक PTFE कणों का एक स्थिर कोलोइडल फैलाव बनाया जा सकेपरिणामी उत्पाद एक दूधिया पायस या लेटेक्स होता है, जिसमें आमतौर पर सस्पेंशन पॉलीमराइजेशन (0.05-0.5 μm) से छोटे कण होते हैं,जिसे कोएग्युलेट किया जा सकता है और बारीक पाउडर में सूखा जा सकता है या सीधे कोटिंग्स और अन्य अनुप्रयोगों के लिए फैलाव के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है.
II. विशिष्ट प्रक्रिया
1प्रक्रिया चरण
(1) कच्चे माल की तैयारी
मोनोमर: टेट्राफ्लोरोएथिलीन (TFE, C2F4), उच्च शुद्धता (>99.9%), बहुलकरण अवरोधकों से मुक्त।
मध्यम: आयनिक हस्तक्षेप को रोकने के लिए उच्च शुद्धता वाला डीआयनयुक्त जल।
प्रस्तावक: पानी में घुलनशील पर्सल्फेट (जैसे, अमोनियम पर्सल्फेट, एपीएस) या रेडॉक्स सिस्टम (जैसे, सोडियम बिसुल्फाइट जैसे घटाने वाले एजेंटों के साथ पर्सल्फेट) ।
सर्फेक्टेंट: फ्लोराइड सर्फेक्टेंट्स (जैसे, पर्फ्लोरोऑक्टानोइक एसिड, पीएफओए, या इसके अमोनियम नमक), आम तौर पर 0.05-0.5% वजन, इमल्शन को स्थिर करने के लिए।
additives: बफर (जैसे, अमोनियम हाइड्रॉक्साइड) या चेन ट्रांसफर एजेंट (वैकल्पिक, आणविक भार नियंत्रण के लिए) ।
(2) रिएक्टर की तैयारी
रिएक्टर: स्टेनलेस स्टील ऑटोक्लेव, उच्च गति हलचल, तापमान नियंत्रण और दबाव विनियमन (3.5 एमपीए तक) से सुसज्जित।
शुद्ध करना: ऑक्सीजन को हटाने के लिए नाइट्रोजन से भरें, जो बहुलकरण को रोकता है।
(3) बहुलकरण प्रतिक्रिया
चार्ज करना: रिएक्टर में डीआयनयुक्त पानी, सर्फेक्टेंट और इनिशिएटर जोड़ें, उसके बाद एक समान मिश्रण बनाने के लिए हलचल करें।
मोनोमर फ़ीड: टीएफई गैस को नियंत्रित दबाव (1.0-3.5 एमपीए) के तहत जोरदार हलचल (500-1000 आरपीएम) बनाए रखते हुए पेश किया जाता है।
प्रतिक्रिया की स्थितियाँ:
तापमानः 50-100°C (आमतौर पर 70-85°C), आरंभक अपघटन दर के आधार पर।
दबावः 1.0-3.5 एमपीए यह सुनिश्चित करने के लिए कि टीएफई जलीय चरण में फैला हुआ रहे।
अवधिः 2-8 घंटे, जब तक वांछित ठोस सामग्री (20-40% पीटीएफई वजन) प्राप्त नहीं हो जाती।
प्रतिक्रिया प्रक्रिया: टीएफई टिकाऊ लेटेक्स बनाने के लिए सर्फेक्टेंट माइसेल द्वारा स्थिर किए गए छोटे पीटीएफई कणों में पॉलीमराइज होता है।
(4) प्रतिक्रिया समाप्ति
जब लक्ष्य ठोस पदार्थों की मात्रा (दबाव में गिरावट या प्रतिक्रिया दर के माध्यम से निगरानी की जाती है) तक पहुंच जाती है तो टीएफई फ़ीड बंद कर दें। रिएक्टर को ठंडा करें और अतिरिक्त गैस को बाहर निकालें।
(5) पोस्ट-प्रोसेसिंग
प्रत्यक्ष उपयोग: पीटीएफई फैलाव (लैटेक्स) को कोटिंग्स, इम्प्रेनेशन या फिल्म कास्टिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
रक्तस्राव: इलेक्ट्रोलाइट (जैसे, अमोनियम कार्बोनेट) जोड़ें या मैकेनिकल कतरनी लागू करें ताकि इमल्शन को अस्थिर किया जा सके, जिससे पीटीएफई कण एकत्रित हो सकें।
धोना: सर्फेक्टेंट और इनिशिएटर के अवशेषों को हटाने के लिए डी-आयनयुक्त पानी से कोएग्युलेटेड पीटीएफई को कुल्ला करें।
सूखना: 100-150°C पर सूखकर ठीक पीटीएफई पाउडर (कण आकार 0.1-0.5 μm) प्राप्त किया जाता है।
वैकल्पिक मिलिंग: यदि आवश्यक हो तो सूखे पाउडर को पीसकर एकरूपता प्राप्त करें।
2. प्रक्रिया पैरामीटर संदर्भ
पैरामीटर
रेंज
प्रतिक्रिया दबाव
1.0-3.5 एमपीए
प्रतिक्रिया तापमान
50-100°C
हलचल की गति
500-1000 आरपीएम
ठोस पदार्थ सामग्री
20-40% (डब्ल्यूटी)
सुखाने का तापमान
100-150°C
III. प्रमुख रसायन
1.टेट्राफ्लोरोएथिलीन (TFE, C2F4)
भूमिका: पीटीएफई संश्लेषण के लिए मोनोमर।
गुण: रंगहीन, ज्वलनशील गैस जिसका उबलने का बिंदु -76.3°C है, अत्यधिक प्रतिक्रियाशील है।
आवश्यकताएं: शुद्धता > 99.9%, उपयोग से पहले अवरोधकों को हटाकर दबाव में संग्रहीत किया जाता है।
खुराक: 0.01-0.1% मोनोमर द्रव्यमान, कण आकार और आणविक भार के लिए समायोजित।
3सतह क्रियाशील पदार्थ
आम विकल्प: पर्फ्लोरोऑक्टानोइक एसिड (पीएफओए) या इसके नमक (ऐतिहासिक रूप से उपयोग किया जाता है; आधुनिक प्रक्रियाओं में पर्फ्लोरोएथर आधारित सर्फेक्टेंट जैसे पर्यावरण के अनुकूल विकल्पों का उपयोग किया जा सकता है) ।
भूमिका: पानी में पीटीएफई कणों को स्थिर करता है, संचय को रोकता है।
एकाग्रता: 0.05-0.5% विसारक का वजन।
4.जल मध्यम
आवश्यकताएं: दूषित होने से बचने के लिए, निर्जंतुकीकृत, प्रवाहकता < 1 μS/cm.
भूमिका: विलायक और गर्मी हस्तांतरण माध्यम।
IV. उत्पाद की विशेषताएं
कण आकार: ०.०५-०.५ माइक्रोन (सस्पेंशन पीटीएफई से बहुत छोटा)
प्रपत्र: स्थिर लेटेक्स (20-40% ठोस पदार्थ) या कोएग्यूलेशन के बाद ठीक पाउडर।
आवेदन: कोटिंग्स, फिल्म्स, फाइबर या कंपोजिट में additives (अधिक प्रसंस्करण के बिना संपीड़न मोल्डिंग के लिए उपयुक्त नहीं) ।
V. सावधानी
1सुरक्षा
टीएफई खतरे: ऑक्सीजन की उपस्थिति में विस्फोटक; नाइट्रोजन के साथ रिएक्टर को शुद्ध करें और भंडारण के दौरान चिंगारी या उच्च तापमान (> 25°C) से बचें।
विषाक्त उप-उत्पाद: 260°C से अधिक अवशोषण से विषाक्त गैसें (जैसे, TFE, perfluoroisobutylene) निकल सकती हैं; उचित वेंटिलेशन और निकास उपचार सुनिश्चित करें।
सुरक्षात्मक उपकरण: ऑपरेटरों को दस्ताने, मास्क और सुरक्षात्मक कपड़े पहनने चाहिए।
आपका संदेश 20-3,000 अक्षरों के बीच होना चाहिए!
