[發(fā)明專利]含氟聚合物分散體及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680047881.6
• 申請(qǐng)日: 2006-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN101341179A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 克勞斯·欣策;哈拉爾德·卡斯帕;赫爾穆特·特勞恩斯普爾格;蒂爾曼·齊普萊斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 3M創(chuàng)新有限公司
• 主分類號(hào): C08F14/22
• 分類號(hào): C08F14/22;C08F14/20;C08F2/30;C08J3/02
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 丁業(yè)平;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含氟聚合物水分散體及制備部分氟化的聚合物的方法。

背景技術(shù)

氟化單體的水乳液聚合反應(yīng)通常涉及使用氟化表面活性劑。由于氟化 表面活性劑具有生物持久性而使得其近來已變得不可取。因此，含氟聚合 物制造工業(yè)正在尋找用于實(shí)現(xiàn)在不使用氟化表面活性劑的條件下聚合得到 含氟聚合物的途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例涉及在非共聚型非氟化表面活性劑存在下使 至少一種氟化單體在水性介質(zhì)中聚合。所述表面活性劑通常選自非離子表 面活性劑、一價(jià)陰離子表面活性劑(primary?anionic?surfactant)或它 們的組合。在所述聚合反應(yīng)過程中不使用氟化表面活性劑。所得的部分氟 化的聚合物在水性介質(zhì)中為半結(jié)晶聚合物或結(jié)晶聚合物。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種用于在非共聚型非氟化表面活性劑存在 下使至少一種氟化單體在水性介質(zhì)中聚合的方法。所述表面活性劑通常選 自非離子表面活性劑、一價(jià)陰離子表面活性劑(primary?anionic surfactant)或它們的組合。在所述方法中，不使用氟化表面活性劑。由 所述方法得到的部分氟化的聚合物為具有合適粒度的半結(jié)晶聚合物顆?；? 結(jié)晶聚合物顆粒，從而在水性介質(zhì)中形成膠態(tài)懸浮液。

優(yōu)選實(shí)施例的方法不涉及任何氟化表面活性劑。在很長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，氟化 表面活性劑(例如PFOA及其鹽)已經(jīng)成為在含氟聚合物的聚合反應(yīng)工藝 中使用的主要表面活性劑。由于使用氟化表面活性劑通常易于并且能夠使 所得聚合物具有所需的分子量，所以使用氟化表面活性劑通常是優(yōu)選的。 然而，普遍公認(rèn)的是，氟化表面活性劑往往是生物持久性的，因此從環(huán)境 角度而言有些不可取。因此，本發(fā)明實(shí)施例尤其涉及發(fā)現(xiàn)這樣的特效表面 活性劑，該表面活性劑能夠使得單體聚合到所需的分子量，而沒有帶來潛 在的所不期望的環(huán)境影響。更具體地講，所得的含有半結(jié)晶或結(jié)晶含氟聚 合物的分散體是使用非離子表面活性劑、一價(jià)陰離子表面活性劑或它們的 組合獲得的，而沒有使用任何氟化表面活性劑。

結(jié)晶或半結(jié)晶含氟聚合物經(jīng)常被稱為含氟熱塑性材料。含氟熱塑性材 料通常為具有確切的且非常明顯的熔點(diǎn)的含氟聚合物，所述熔點(diǎn)通常在60 ℃至320℃范圍內(nèi)或在80℃和310℃之間。因此，它們具有實(shí)質(zhì)性的 晶相。

所述方法適用于制備具有至少一種氟化單體的含氟聚合物?？梢赃x擇 氟化單體以獲得所期望的部分氟化的聚合物。因此，部分氟化的單體或全 氟化的單體與其它部分氟化的單體或非氟化的單體的組合可適用于本發(fā) 明。

部分氟化的單體為在該單體的碳結(jié)構(gòu)上具有至少一個(gè)氫原子和至少一 個(gè)氟原子的那些單體。非限制性實(shí)例包括偏二氟乙烯和氟乙烯。

任選地，還可以包括全氟化單體與至少一種部分氟化的單體的組合或 全氟化單體與非氟化單體的組合。全氟化的或完全氟化的單體為具有與碳 結(jié)構(gòu)連接的氟原子并且該碳結(jié)構(gòu)上沒有氫原子存在的那些。優(yōu)選的全氟化 單體包括四氟乙烯和六氟丙烯。可將所述優(yōu)選的單體以單獨(dú)方式或以組合 方式摻入到聚合反應(yīng)中。當(dāng)使用四氟乙烯時(shí)，優(yōu)選的是四氟乙烯的含量不 超過反應(yīng)混合物中單體含量的75重量％，并且最優(yōu)選為不超過50重量％。 非氟化單體通常包括乙烯和丙烯。在一個(gè)優(yōu)選的方面，四氟乙烯與乙烯聚 合，從而形成部分氟化的聚合物。

在一個(gè)最優(yōu)選的實(shí)施例中，采用本發(fā)明的方法用重復(fù)單元偏二氟乙 烯、四氟乙烯、六氟丙烯以及任選的全氟丙基乙烯基醚制備共聚物。一般 來講，在聚合反應(yīng)中所包含的單體反應(yīng)組分的量如下：偏二氟乙烯為10 摩爾％至60摩爾％，四氟乙烯為30摩爾％至80摩爾％，六氟丙烯為5 摩爾％至20摩爾％，全氟丙基乙烯基醚為0摩爾％至2摩爾％。