原材料
四氟乙烯單體:這是生產鐵氟龍(聚四氟乙烯 PTFE)的主要原料。四氟乙烯單體通過聚合反應形成聚四氟乙烯高分子鏈,其純度和質量對產品的性能有著關鍵影響。一般要求純度在 99.9% 以上,雜質含量低,以確保聚合反應的順利進行和產品的高質量。
引發(fā)劑:在聚合反應過程中,需要引發(fā)劑來啟動自 由基聚合反應。常用的引發(fā)劑有過硫酸鹽、有 機過氧化物等。例如,過氧化苯甲酰是一種常用的有 機過氧化物引發(fā)劑,它能夠在適當?shù)臏囟群蛪毫l件下分 解產生自 由基,引發(fā)四氟乙烯單體的聚合反應。
助劑和添加劑:為了改 善產品性能或加工性能,有時會添加一些助劑和添加劑。如六氟丙烯、偏氟乙烯等共聚單體,用于調節(jié)聚合物的分子結構和性能。另外,還可能添加抗 氧劑、潤滑劑等,以提高產品的抗 氧化性能和加工過程中的流動性。
設備
聚合反應釜:用于進行四氟乙烯單體的聚合反應。聚合反應釜通常是不銹鋼材質的壓力容器,能夠承受一定的壓力和溫度。其內部配備有攪拌裝置,以確保單體和引發(fā)劑等物料充分混合均勻。反應釜還需要有精 確的溫度和壓力控制系統(tǒng),因為聚合反應對溫度和壓力要求嚴格,一般溫度控制在 - 20℃ - 20℃,壓力在 1MPa - 3MPa 左右。
分離和洗滌設備:聚合反應完成后,需要將生成的聚四氟乙烯聚合物從反應體系中分離出來。這就需要使用離心分離機或過濾設備來去除未反應的單體、引發(fā)劑和其他雜質。然后使用洗滌設備,如多級洗滌塔或洗滌槽,用特定的溶劑(如丙 酮、乙醇等)對聚合物進行洗滌,以進一步去除雜質,保證聚合物的純度。
干燥設備:洗滌后的聚合物含有大量的水分和殘留溶劑,需要進行干燥處理。常用的干燥設備有真空干燥箱或熱風循環(huán)干燥器。在真空條件下(真空度一般在 - 0.08MPa - - 0.1MPa)或通過熱風循環(huán)(溫度在 80℃ - 120℃左右),將聚合物中的水分和溶劑蒸發(fā)掉,使聚合物達到適合后續(xù)加工的狀態(tài)。
擠出機:將處理后的聚四氟乙烯聚合物制成顆粒狀或粉末狀后,需要使用擠出機進行成型。擠出機的料筒通常采用合金鋼材質,具有良好的耐高溫和耐腐蝕性。擠出機內部有螺桿,通過螺桿的旋轉推動聚合物在高溫(約 300℃ - 350℃)和一定壓力下逐漸軟 化并被擠出,通過特定形狀的模具形成具有一定形狀和尺寸的坯料,如片材、管材或棒材等。
壓延機:用于對擠出的坯料進行壓延處理。壓延機主要由多個熱滾輪組成,通過調節(jié)滾輪之間的間距和壓力,可以對坯料的厚度和表面平整度進行調整。滾輪通常采用鍍鉻鋼材質,表面光滑,能夠保證坯料在滾壓過程中的質量。
拉伸設備:為了提高鐵氟龍膜的強度和韌性,需要使用拉伸設備對壓延后的薄膜進行拉伸。拉伸設備包括縱向拉伸機和橫向拉伸機,能夠在不同方向上對薄膜進行精 確的拉伸控制。拉伸過程中,設備需要能夠提供穩(wěn)定的拉伸速度和拉伸力,一般縱向拉伸倍數(shù)在 2 - 5 倍之間,橫向拉伸倍數(shù)在 1.5 - 3 倍左右。
燒結爐:拉伸后的鐵氟龍膜需要放入燒結爐中進行燒結處理。燒結爐一般是電阻爐或感應爐,能夠提供高溫環(huán)境(燒結溫度一般在 360℃ - 380℃之間)。爐內有溫度均勻分布的加熱區(qū)域,并且配備有溫度控制系統(tǒng),以確保薄膜在燒結過程中分子鏈能夠充分結晶和交聯(lián),提高薄膜的強度、耐磨性和化學穩(wěn)定性。
后處理設備:根據(jù)不同的應用需求,可能需要對鐵氟龍膜進行表面處理。例如,電暈處理設備可以用于改 善薄膜的表面能和粘結性能。另外,還需要切割設備,如切刀式切割機或激光切割機,將燒結后的大尺寸薄膜按照所需的尺寸和形狀進行切割加工,得到的產品。同時,還需要質量檢測設備,如厚度測量儀、拉伸強度測試儀、耐腐蝕性測試儀、介電性能測試儀等,對成品進行嚴格的質量檢測。