曹 琴 孙京诰 束 斌

(华东理工大学信息学院，上海 200237)

聚四氟乙烯(PTFE)在氟塑料中是应用最广、产量最大的高分子聚合物，具有电绝缘优异、不粘附及低摩擦系数等优点[1]。由于极优的耐化学试剂性和耐溶剂性而被冠以“塑料之王”的称号[2]，并被广泛应用于电气及航空航天等重要领域。笔者根据工业上的生产方式——半连续生产，首先通过Aspen Plus建立相应的四氟乙烯(TFE)聚合全流程稳态模型[3,4]，将其导入到Dynamic Plus中建立对应的动态模型进行模拟分析。科学技术相对发达的国家都有属于自己的一套完成的PTFE聚合体系，对性能和应用方面都有很详细的研究和介绍，但是对于工艺的条件和配方甚是保密，除了少量的专利略有报道之外，其他文章很少涉及，因此笔者此次对四氟乙烯分散聚合的研究对于国内工业上的工艺生产过程具有重要的意义。

1 工艺简介①

本设计采用乳液聚合的方法，运用半连续的加料方式(助剂和水一次性加入，单体连续加入)，以过硫酸铵(APS)为引发剂，由于引发剂是在酸性条件下分解的，因此需要加入冰醋酸(CH3COOH)来调节反应器内液体的酸性，另外还需加入稳定剂石蜡和调节分子量的链转移剂十二碳硫醇DDM，工艺过程概述为先向聚合釜内按比例加入无离子水和事先配好的定量辅助试剂(引发剂、稳定剂、调节剂、链转移剂)，抽空升温并搅拌使其温度达到70℃左右，检测含氧量合格后(小于0.03‰)，加入TFE单体，并将釜温、压力升到规定的温度和压力，搅拌以使物料在釜内进行聚合，同时，反应期间要补加单体使压力尽量稳定在一定的值，反应一段时间后，连续均匀地加入定量的乳化剂全氟辛酸铵溶液，反应结束后，停止搅拌，回收单体，降温出料，产品送至后续处理[5]。……