[發明專利]一種氟碳樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201110200623.X
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102351974A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 秦現陽
• 申請（專利權）人: 山東新宇高科技材料有限公司
• 主分類號: C08F214/26
• 分類號: C08F214/26;C08F218/08;C08F216/14;C09D127/18
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發明涉及一種氟碳樹脂及其制備方法，屬于樹脂合成領域。

背景技術

從1938年美國道化學公司合成聚四氟乙烯樹脂至今，氟碳樹脂已有六十多年的歷史，樹脂品種發展己多樣化。而氟碳涂料的開發始于杜邦公司的聚氟氯乙烯涂料和日本的聚偏氟乙烯涂料，至今也有三十多年的歷史。由于其優異性能，氟碳涂料越來越受到國內外涂料人士的關注。氟碳涂料從無到有，從少到多，氟涂料的研發、生產、應用己成為一支龐大的生力軍。

由于氟碳樹脂如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚三氟氯乙烯等結晶度很高，所以在有機溶劑中溶解度很低，因此通常加入一些含有功能基團的單體進行聚合來增加其溶解度，同時調整其性能如硬度、顏料分散性、相溶性、抗劃傷性及同基材附著性，通常可引入如-OH，-COOH，-O-，-COOR等進行改性，所用的固化劑有三聚氰胺、異氰酸酯和胺基樹脂等。

利用分子共聚技術，日本旭硝子公司1982年開發出了氟烯烴-乙烯基醚共聚物(FEVE)樹脂，推出了Lumiflon牌號的熱固性氟碳樹脂。該樹脂應用到氟碳涂料中，可以常溫及中溫固化，光澤度高。主要用于建筑、橋梁、電視塔等難以經常維修的大型結構裝飾性保護等，具有施工簡單、防護效果好和防護壽命長等特點。FEVE氟涂料的出現，極大地拓展了氟涂料的應用范圍，使氟涂料在日常生活中得到應用。日本的全日空飛機、明石跨海大橋、尼桑橋車等采用FEVE氟涂料涂裝已有20余年歷史。1982年后，Elf?Alt?Chem公司研究成功偏二氟乙烯一四氟乙烯一六氟丙烯共聚物(VDF-TFE-HEP)和含偏二氟乙烯的功能性聚合物，其可以常溫固化，但耐溶劑性差。其后，Ausimont?SPA公司研究成功端羥基全氟聚醚樹脂，可以配制常溫固化的自清潔型涂料。20世紀90年代，美國華盛頓州海軍研究室的Robert?FB研究成功聚四氟乙烯一含氟多元醇涂料，也可以常溫固化。

國內氟涂料的產量和國外公司相近，但國內產品質量與國外公司差距很大。國內溶劑型FEVE氟碳樹脂存在的主要問題就是產品質量不穩定，這是許多國家重點建設項目和政府標志性建筑物在工程招標選擇國產氟樹脂涂料時心存疑慮的最主要原因，國內很多氟樹脂涂料生產企業缺乏對產品的有效質量控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能較容易得到含氟量高的常溫固化氟碳樹脂。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種氟碳樹脂，采用以下重量百分比的各原料配方合成：二甲苯22.0～23.0%、醋酸乙烯酯20.0～21.0%、乙二醇單烯丙基醚6.0～7.0%、偶氮二異丁腈0.75～0.8%、十一烯酸0.94～0.98%、甲基異丁基甲酮9.5～9.8%、四氟乙烯氣相單體?38.5～39.0%。

本發明的有益效果是：在所述氟碳樹脂中添加了四氟乙烯氣相單體（PTFE單體）原料，PTFE單體具有含氟量高、分子半徑小、雙鍵極容易聚合等特點，與其他含氟烯烴類單體相比較，它能較容易得到含氟量高的常溫固化氟樹脂，且生產規模大，成本低廉；并且采用PTFE單體合成氟碳樹脂（FEVE）聚合時間短，效果較好，并且TFE單體采用動態補加單體技術，嚴格控制PTFE單體在整個聚合過程中的比例始終處于恒定，盡可能減少均聚反應的發生，使產品中PTFE鏈節分布均勻；采用烷烯基酯作為共聚單體，通過調整工藝配方和聚合條件，基本實現了對分子鏈端結構的準確控制，所得共聚物分子交替結構比較規整。涂膜性能優良，FEVE貯存穩定性好，能夠常溫固化。

進一步，所述氟碳樹脂優選采用以下重量百分比的各原料配方合成：二甲苯22.8%、醋酸乙烯酯21.0%、乙二醇單烯丙基醚6.06%、偶氮二異丁腈0.79%、十一烯酸0.95%、甲基異丁基甲酮9.8%、四氟乙烯氣相單體38.6%。

本發明解決上述技術問題的又一技術方案如下：一種氟碳樹脂的制備方法，在制備氟碳樹脂之前還存在一個前期準備工作。

前期準備工作如下：

a.對聚合釜進行打壓試驗，壓力0.9Mpa，保壓4h后，卸壓備用；

b.檢查

①攪拌機油窗油位；

②真空泵油窗油位；

③平衡罐油窗油位與N₂瓶及聚合釜正確連接；

④N₂瓶壓力應＞3Mpa；

⑤水箱水位；

⑥出料閥、排氣閥等閥關閉；

⑦加料室回料閥關閉。

前期準備工作準備完畢后，再進行氟碳樹脂的制備，具體包括以下步驟：