[發明專利]一種高分子量適用于加工雙向拉伸膜的聚四氟乙烯分散樹脂的生產方法

有效

• 申請號: 200710115897.2
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN101230118A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 韓淑麗;劉夫杰;胡慶喜
• 申請（專利權）人: 山東東岳高分子材料有限公司
• 主分類號: C08F214/26
• 分類號: C08F214/26;C08F2/24;C08F2/38;B29C55/00;B29D7/01
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明屬于高分子領域，涉及一種聚四氟乙烯分散樹脂的生產方法，該樹脂分子量高，性能穩定，尤其適用于加工雙向拉伸膜。

技術背景

常規聚四氟乙烯分散樹脂普遍存在分子量低，強度不高，均不能滿足生產雙向拉伸膜的性能要求，主要適用于生產生料帶、擠出管、棒等；也有資料介紹用改性聚四氟乙烯加工雙向拉伸膜，但其存在工藝復雜，成本高，性能不穩定等缺點。

發明內容

本發明的目的是研究發明一種適用于加工雙向拉伸膜的聚四氟乙烯分散樹脂的生產方法，以工藝簡單，成本低，性能穩定為前提，通過調整全氟辛酸銨質量和用量，來達到提高聚合所得乳液比重及乳液聚合過程中的穩定性；通過調整原料TFE純度和引發劑用量，來提高PTFE分散樹脂的分子量；通過調整丁二酸質量和用量，來提高PTFE分散樹脂性能和質量等。

本發明的解決方案：該發明采用了高純四氟乙烯單體為原料，其聚合過程受其他雜質單體而誘發鏈終止的幾率降低，減少了聚合過程中因雜質誘發鏈終止生成的低分子量聚合物，通過提高由偶合終止的自由基聚合，獲得高分子量四氟乙烯聚合物。

同時聚合過程中采用了PH值調節劑丁二酸，根據羧酸的化學性質，羧酸中的氫離介質得到酸根負離子；帶有一個負電荷。但是這個負電荷并不是集中在一個氧原子上的，而是平均分散在兩個氧原子上，這種電子結構具有與單電子的基團相互吸引的傾向，而聚合體系中活性的聚合物自由基由于大量的氟原子的影響，具有單電子自由基末端的原子也有與單電子形成成對電子的傾向；聚合過程中由于加入二元酸后由于有相互形成成對電子的傾向，致使羧基與活性自由基靠近。因此在自由基活性鏈末端時刻存在著羧基的作用，使自由基間的偶聯終止出現位阻，因而減少了聚合初期因偶聯終止生成低分子量聚合物的數量，使聚四氟乙烯分子量分布變窄。因此本方案通過調整丁二酸純度和用量，來提高PTFE分散樹脂性能和質量。

另外聚合過程中采用了全氟辛酸銨溶液。在提高乳液濃度的同時，也要提高乳液體系的穩定性。因此本方案通過調整全氟辛酸銨質量和用量，來達到提高聚合所得乳液濃度及乳液聚合過程中的穩定性。

因此，本發明工藝方法包括：

本發明提供一種高分子量適用于加工雙向拉伸膜的聚四氟乙烯分散樹脂的生產方法，采用乳液聚合法進行自由基聚合；其特征在于，以高純四氟乙烯單體為原料，去離子水為介質，在穩定劑、表面活性劑、引發劑、和PH值調節劑存在下，在反應壓力為2.0～5.0Mpa，反應溫度為60～107℃的條件下進行聚合，得到初級粒子在20納米左右，濃度在20～30％的分散乳液；乳液經配料、凝聚、烘干制得平均粒徑為350～650um的聚四氟乙烯樹脂。所述聚四氟乙烯樹脂的生產方法：

加入釜中各種試劑的比例，均以去離子水為基準：

穩定劑為石蠟，石蠟用量為去離子水的質量的3％～8％。

表面活性劑為全氟辛酸銨，全氟辛酸銨的加入量為去離子水質量的0.01％～1％。

引發劑為過氧化物，優選的是過硫酸銨。引發劑的加入量為去離子水質量的0.5～5ppm；優選的，引發劑過硫酸銨的入量為去離子水質量的0.5～3ppm。

調節劑為丁二酸，丁二酸的加入量為去離子水質量的0.05％～1％；TFE反應量為去離子水質量的20％～50％。

所述高純四氟乙烯單體是指聚合用四氟乙烯單體總雜質含量小于等于8PPM。

優選的，聚合條件反應壓力2.5～3.5Mpa。

所述聚四氟乙烯分子量達8×10⁶以上。

作為聚合方法，可采用乳液聚合法等。

具體實施方式

下面詳細說明本發明。

本發明的一種適用于加工雙向拉伸膜的聚四氟乙烯分散樹脂的生產方法是通過連續聚合法在特定的反應體系中進行的自由基聚合得到的含氟聚合物。本方案通過控制單體質量和調節引發劑、丁二酸、全氟辛酸銨溶液的加入量來控制聚合物的分子量，從而調節樹脂性能和質量等。