[發(fā)明專利]高性能絕緣防腐氟材料ETFE及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910032395.2
• 申請(qǐng)日: 2009-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN101597354A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 糜萬俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇華奧高科技發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): C08F214/26
• 分類號(hào): C08F214/26;C08F210/02
• 代理公司: 揚(yáng)州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 許必元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高性能絕緣防腐氟材料ETFE，以及該材料的制造方法，屬 于新材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于氟材料ETFE具有優(yōu)異的絕緣抗腐性能，現(xiàn)已成為航空航天電纜的 重要絕緣材料。目前發(fā)達(dá)國家的航空、航天導(dǎo)線的絕緣材料普遍采用ETFE 輻照交聯(lián)型氟材料，淘汰過去的尼龍材料、聚氯乙烯材料、聚四氟乙烯材 料(F46)，這是由于上述材料和ETFE相比具有比重大、韌性差、受應(yīng)力情 況下彎曲度小、易開裂及加工溫度高會(huì)造成銅芯表面氧化受傷等缺點(diǎn)。同 時(shí)由于ETFE比重小，用其制成的絕緣電纜保護(hù)層較薄、重量輕。因此，一 種比重低、體積薄、高性能的航空絕緣材料的使用，對(duì)改善飛行器的綜合 性能意義重大。這種概念將會(huì)惠及所有的航空、航天飛行器及所有的作戰(zhàn) 裝備，如軍艦、艦艇、導(dǎo)彈、坦克等。同時(shí)由于ETFE材料制成的電纜導(dǎo)線 具有優(yōu)異的絕緣性能、耐老化性能、耐溫性能、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，也廣 泛被用于民用電線。

同時(shí)，由于氟材料ETFE的易加工性能使ETFE既可以加工成板材襯于 管道內(nèi)壁或做成密封材料，也可以做成粉末涂料噴涂在設(shè)備及管道的內(nèi)壁 做成防腐涂層。其防腐涂層的優(yōu)點(diǎn)是涂層硬、熔融加工、不透氣、涂層薄， 防腐壽命可達(dá)3年左右。

在飛速發(fā)展的半導(dǎo)體工業(yè)領(lǐng)域，高性能的ETFE是制造半導(dǎo)體設(shè)備、光 導(dǎo)纖維、光學(xué)器材和電絕緣材料的理想原材料。在半導(dǎo)體應(yīng)用領(lǐng)域，大量 的生產(chǎn)設(shè)備必須采用ETFE做絕緣防腐材料，提高了半導(dǎo)體的純度，延長(zhǎng)了 半導(dǎo)體設(shè)備的使用壽命。同時(shí)由于其優(yōu)異的加工性能，ETFE還被制成高性 能薄膜，大量使用在太陽能電池以及屋頂、外部裝飾材料等領(lǐng)域，例如水 立方。

在核應(yīng)用領(lǐng)域ETFE更是核反應(yīng)堆的專用密封材料，其特殊的耐輻射性 能使密封材料的性能和壽命大大加強(qiáng)，有效地防止了核泄露，確保核裝置 高的可靠性。

隨著現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快，航空、石化、半導(dǎo)體、太陽能等產(chǎn)業(yè)的 迅速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)高性能氟材料ETFE的需求越來越大，要求越來越高， 現(xiàn)有的材料不能滿足市場(chǎng)的需要和要求，研究開發(fā)一種高性能絕緣防腐氟 材料是科研單位和生產(chǎn)企業(yè)的一項(xiàng)迫切任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為滿足市場(chǎng)的需求，提供一種高性能絕緣防腐氟材 料ETFE及其制造方法。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，高性能絕緣防腐氟材料ETFE，含有色譜 單峰O₂≤30ppm的四氟乙烯單體，純度≥99.9％的乙烯，無離子的第三單體， 活性氧含量≥4.7％的引發(fā)劑，聚合級(jí)F141b，其重量百分比含量為色譜單 峰O₂≤30ppm的四氟乙烯單體45～55％，純度≥99.9％的乙烯30～40％，無 離子的第三單體2～3％，活性氧含量≥4.7％的引發(fā)劑5～7％，聚合級(jí) F141b7～9％。

上述的高性能絕緣防腐氟材料ETFE制造方法，包括如下步驟：

①將色譜單峰O₂≤30ppm的四氟乙烯單體(C₂F₄)45～55％和純度≥ 99.9％的乙烯(C₂H₄)30～40％和無離子的第三單體2～3％壓入初始混和槽， 用隔膜泵混和均勻成初始單體，打入初始槽；將純度≥99.9％的乙烯(C₂H₄) 30～40％壓入補(bǔ)加混和槽中，用隔膜泵混和均勻，打入補(bǔ)加槽；

②先將聚合釜清洗干凈、烘干、真空排氧，O₂≤30ppm，夾套內(nèi)通入冷 媒介質(zhì)保冷，然后加入部分聚合級(jí)F141b進(jìn)行攪拌，用隔膜泵從初始槽向 聚合釜內(nèi)壓入初始單體，至聚合釜壓力顯示1.0-1.2Mpa，將聚合釜夾套冷 媒介質(zhì)排掉并通入熱媒升溫，并不斷切換熱媒和循環(huán)水，保持溫度在60-70 ℃，開始反應(yīng)后，當(dāng)反應(yīng)壓力第一次下降時(shí)，即為反應(yīng)開始，壓力降低時(shí) 逐漸從補(bǔ)加槽壓入單體以保持聚合釜壓力在1.0-1.2Mpa，反應(yīng)時(shí)間為 1.5-2.5小時(shí)，將適量引發(fā)劑用少量F141b溶解后，通過計(jì)量泵并在2小 時(shí)內(nèi)分兩次打入聚合釜內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)；

③將聚合反應(yīng)結(jié)束的聚合物從聚合釜內(nèi)打入蒸餾釜進(jìn)行聚合物蒸餾， 利用F141b沸點(diǎn)低的特點(diǎn)將F141b蒸餾出，然后往蒸餾釜中放入無離子水 進(jìn)行多次洗滌，獲得洗滌聚合物樹脂；