20、乙烯基氟聚合技术全解析

乙烯基氟聚合技术全解析

1. 乙烯基氟的分离与纯化

乙烯基氟的分离和纯化是其聚合前的重要步骤。可以通过用氨性氯化亚铜洗涤来分离乙炔，还能在 -5 至 -25°C、2.7 至 6.8 个大气压的条件下进行分馏来分离氧气。此外，让乙烯基氟通过特殊硅胶，并采用常规脱气程序去除空气，也可实现其纯化。

2. 乙烯基氟聚合的特点与挑战

乙烯基氟与乙烯更为相似，而不同于乙烯基卤化物和其他一些卤代乙烯，其聚合难度较大。常见的自由基引发剂通常需在高于乙烯基氟临界温度的条件下使用，这意味着聚合过程中要采用极高的单体分压才能保证高聚物的形成。因此，需要使用经过氮气彻底冲洗以去除氧气的不锈钢反应器（高压釜），同时，处理高压气体的设备和方法以及精细的工程设计也必不可少。

3. 聚合机制与分类

乙烯基氟的聚合机制一般为自由基机制，遵循理论动力学。在有溶剂和添加剂的情况下，需要考虑链转移常数。聚合方法大致可分为两类：
- 化学引发聚合 ：通过典型的自由基引发剂（如偶氮二异丁腈、有机过氧化物）、齐格勒 - 纳塔催化剂、有机金属体系和供体 - 受体络合物等，以化学或热的方式产生自由基来引发聚合。
- 辐射引发聚合 ：利用紫外线辐射、γ射线、辉光放电等进行引发。光聚合还可用于在聚氟乙烯（PVF）上进行接枝。

4. 化学引发聚合过程

4.1 本体聚合

由于 PVF 在室温下不溶于所有常见溶剂和液化单体，真正的乙烯基氟本体聚合较为罕见。聚合物从单体中沉淀出来的过程会极大影响本体聚合。例如，Newkirk 的研究