[發(fā)明專利]一種聚全氟乙丙烯樹脂的凝聚洗滌方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110327195.7
• 申請(qǐng)日: 2011-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN102443091A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘭軍;張建新;李斌;余金龍;趙少春;高家勇;王先榮;白鯨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中昊晨光化工研究院
• 主分類號(hào): C08F214/26
• 分類號(hào): C08F214/26;C08F214/28;C08F6/22
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聚合物乳液的后處理領(lǐng)域，具體涉及一種大粒徑聚全氟乙丙烯樹脂的凝聚洗滌方法。

背景技術(shù)

聚全氟乙丙烯(FEP)是由四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)以一定的配比共聚得到的聚合物，通過(guò)FEP的結(jié)構(gòu)式可得出，它在螺旋狀的主鏈上有三氟甲基，帶來(lái)了結(jié)晶的無(wú)序性，結(jié)晶度為40％～50％，與PTFE制品的60％～85％相比顯然要低得多，其熔體粘度僅為PTFE樹脂的百分之一。它是可熔融加工氟樹脂系列產(chǎn)品中最早確定的品種，其工作溫度范圍為-200～200℃。

FEP是熱塑性樹脂，加工性能好，有極好的耐高低溫性能和極好的化學(xué)穩(wěn)定性。FEP最杰出的性能是電絕緣性(例如，它的介電常數(shù)與PTFE一樣，為2.1)。優(yōu)越的電絕緣性能和易加工性能、低火焰蔓延和低煙霧產(chǎn)生的特性，使FEP主要用作電線電纜中的絕緣材料，充壓電纜在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有相當(dāng)大的部分。FEP可以用一般熱塑性塑料的加工方法，如擠塑、模塑、噴涂加工法制成各種形態(tài)的制品，使FEP廣泛應(yīng)用于電子電氣工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、國(guó)防工業(yè)、醫(yī)學(xué)等。

美國(guó)杜邦公司的Sauer在1946年首先研制了可以加工成膜的FEP共聚物，反應(yīng)條件是25～65MPa，55～64℃下反應(yīng)9.8小時(shí)。此后經(jīng)過(guò)各國(guó)科學(xué)家的共同努力改進(jìn)，如今FEP的聚合方法主要有本體聚合、乳液聚合(即分散聚合)、懸浮聚合和超臨界聚合。各種方法存在不同的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，現(xiàn)已工業(yè)化的方法主要有三種：懸浮聚合、乳液聚合和超臨界聚合。

乳液聚合具有反應(yīng)速度快、設(shè)備利用率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為制備FEP樹脂最主要的聚合方式。

乳液聚合體系一般由單體、乳化劑、引發(fā)劑、去離子水四種基本成分組成。單體在攪拌和乳化劑的共同作用下，在體系中以單體液滴、增容于膠束中和溶于水中三種形式存在。聚合反應(yīng)的引發(fā)、鏈增長(zhǎng)主要發(fā)生在增容膠束內(nèi)，單體液滴起到單體倉(cāng)的作用，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，單體通過(guò)水相中溶解的單體向膠束中擴(kuò)散，供給聚合所需的單體。

FEP的乳液聚合中，乳化劑一般采用含氟乳化劑，常采用的全氟辛酸的堿金屬鹽。由于全氟乳化劑具有極佳的水溶液分散穩(wěn)定性，而且能降低對(duì)乳化劑分子進(jìn)行鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。

乳液聚合得到得乳液后凝聚出樹脂粉末。乳液凝聚過(guò)程實(shí)際上就是破乳過(guò)程，破乳的方式有兩種即化學(xué)破乳和物理破乳。化學(xué)破乳為向乳液中加入電解質(zhì)達(dá)到破乳的效果。物理破乳包括冷凍、電析和攪拌等方式。現(xiàn)在常用方式為攪拌破乳方式即機(jī)械凝聚或機(jī)械凝聚與化學(xué)破乳結(jié)合。

凝聚的粉末需要烘干，然后采用螺桿擠出機(jī)造粒。為了提高螺桿擠出機(jī)造粒過(guò)程進(jìn)料速率，需要提高樹脂粉末的體積密度，也就是說(shuō)需要提高樹脂粉末的粒徑。如果樹脂粉末粒徑大，則體積密度大，單位時(shí)間進(jìn)料量大，這樣就能提高螺桿擠出機(jī)的生產(chǎn)力，降低生產(chǎn)成本。

中國(guó)專利CN200610170939.8公開了一種聚全氟乙丙烯樹脂凝聚洗滌方法，本方法是針對(duì)乳液聚合所形成的聚全氟乙丙烯乳液的凝聚洗滌的技術(shù)方法，先向聚全氟乙丙烯乳液中加入1～10℃無(wú)離子水，攪拌，凝聚時(shí)間要較利用常溫?zé)o離子水時(shí)節(jié)省1/3～1/2。對(duì)破乳析出后的物料，用溫度40～80℃無(wú)離子水洗滌，洗滌時(shí)間為1～5min，反復(fù)洗滌2～6次即可。但是凝聚洗滌出的樹脂粉末粒徑小，在8～14μm之間，體積密度低，約為200～320g/l，不利于雙螺桿擠出機(jī)擠出時(shí)進(jìn)料。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有凝聚洗滌方法得到的聚全氟乙丙烯粉末粒徑小、體積密度低的技術(shù)缺陷。本發(fā)明的目的是提供一種聚全氟乙丙烯樹脂的凝聚洗滌方法，采用乳液聚合方法制備出聚全氟乙丙烯樹脂聚合乳液，所述凝聚洗滌方法包括以下步驟：

(1)將所述聚全氟乙丙烯樹脂聚合乳液在40～100℃下靜置4～12小時(shí)；

(2)加水稀釋所述聚全氟乙丙烯樹脂聚合乳液使其比重在1.07～1.18之間，溫度控制為30～90℃；

(3)采用攪拌方式對(duì)所述聚合乳液進(jìn)行凝聚，轉(zhuǎn)速控制為800～2000rpm，凝聚時(shí)間為5～45min；

(4)凝聚后所得的聚全氟乙丙烯樹脂用水進(jìn)行洗滌，至洗滌后的水電導(dǎo)率小于5μs/cm即可。

所述步驟(1)為：所述聚合乳液在60～100℃下靜置4～12小時(shí)；優(yōu)選65～80℃下靜置6～10小時(shí)。靜置時(shí)的溫度太低，乳液粒子碰撞不激烈，不利于乳液粒子團(tuán)聚；溫度過(guò)高，對(duì)粒子的團(tuán)聚影響不大。