[發(fā)明專利]一種可熔性含氟樹脂單絲及其制造方法

在審

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• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN104451934A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 於挺;張佳歡;錢志江
• 申請（專利權）人: 杭州費爾過濾技術有限公司
• 主分類號: D01F6/48
• 分類號: D01F6/48;D01F1/10;D01D13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，涉及一種可熔性含氟樹脂單絲及其制造方法。?

背景技術

聚四氟乙烯（Polytetrafluoroethylene，PTFE）是一種具有特殊性能的含氟高分子材料，其分子鏈結構由完全對稱的氟原子完全包裹著中心的碳鏈而組成，以螺旋鏈結構，具有不與酸堿反應的化學惰性、良好的高低溫穩(wěn)定性、優(yōu)異的絕緣性與抗紫外線輻射以及摩擦系數(shù)低、吸水率小等一系列優(yōu)異的特性。?

聚四氟乙烯纖維有著廣泛的應用前景，但因其熔體粘度高達10⁸Pa·s，遠高于一般熔融紡絲的粘度（小于10⁶Pa·s），且無合適溶劑用于溶液紡絲，而只能用裂膜紡絲法、糊狀擠壓紡絲法、乳液紡絲法以及凝膠狀擠壓紡絲法等方法來制備。這些方法相比于熔融紡絲而言，工藝流程復雜，生產(chǎn)效率低下且成本較高。因而，研究開發(fā)人員期望探尋一種可以用熔融紡絲來實現(xiàn)聚四氟乙烯纖維的高效連續(xù)化生產(chǎn)的方法。?

可熔性聚四氟乙烯正是基于以上想法而開發(fā)的，其是通過在聚四氟乙烯聚合時加入其他共聚單體，用于調(diào)節(jié)聚四氟乙烯鏈段間的相互作用力，從而達到調(diào)節(jié)聚四氟乙烯熔體粘度的目的。在各種改性方案中，聚四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚的共聚物（PFA）受到廣泛的關注，因其只加入少量全氟烷基乙烯基醚單體，就可以顯著減弱聚四氟乙烯鏈段之間的相互作用力，從而達到降低聚四氟乙烯熔體粘度的目的，而且基本保持聚四氟乙烯原本所具有的優(yōu)異性能。在實際加工生產(chǎn)中，PFA的粘度可以進行熔融紡絲，但臨界剪切速率小，紡絲速率不高，其生產(chǎn)工藝依然有很大的改進的空間。?

專利US3770711、專利CN1094999C公開了由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）制成的纖維。其技術路線主要是將共聚物通過柱塞式擠出拉伸成型，顯然其加工效率低下，生產(chǎn)成本高。?

專利?JP2008248407A公開的一種四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）纖維生產(chǎn)工藝的方法改進了上述方法的不足，用雙螺桿擠出成型，并用增大紡絲孔徑的方法防止熔體破裂所引起的斷絲，實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。但其所得單絲直徑過大，且生產(chǎn)效率不高。?

專利CN1094999C、專利CN1190533C公開了由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）組成纖維的制造方法，其通過改造一般的紡絲設備，在噴絲口加上一個獨立的加熱裝置，在紡絲時提供高溫，增加紡絲速率。這樣的生產(chǎn)工藝彌補了生產(chǎn)效率低下的缺點，但是其得到的單絲強度卻不高。雖然強調(diào)高溫時間很短，但依然會發(fā)生嚴重的降解效應。?

專利CN1191396C公開了一種聚四氟乙烯（PTFE）與四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）混合物的纖維，其主要是與高熔點的聚四氟乙烯（PTFE）共混成型，PTFE起成核作用，且利用柱塞式擠出成型，效率低下。?

顯然，現(xiàn)有的技術在實現(xiàn)生產(chǎn)效率與性能優(yōu)化方面存在一個矛盾，要么生產(chǎn)效率高但性能差，要么性能優(yōu)異但生產(chǎn)效率低而導致成本企高，難以在生產(chǎn)效率與性能之間找到平衡點，甚至于出現(xiàn)生產(chǎn)效率與性能均差的結果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述技術路線的缺點，提供一種可熔融含氟樹脂單絲及其制造方法。?

本發(fā)明所涉及的可熔融性含氟聚合物單絲的組成包含由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚（PFA）與低熔點含氟聚合物所組成的混合物，但并不只限制于此，也可包含其他功能性添加劑，如各種潤滑劑、抗菌劑、染色劑、抗氧化劑、抗靜電劑等。?

所述的由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚（PFA）與低熔點含氟聚合物所組成的混合物中，PFA與低熔點含氟聚合物的質量比為90：10到99.5：0.5，優(yōu)選的質量比為95：5到99：1。?

所述的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚（PFA）為90-99mol%四氟乙烯與1-10mol%全氟烷基乙烯基醚的共聚物，優(yōu)選的共聚物為95-97mol%四氟乙烯與3-5mol%全氟烷基乙烯基醚的共聚物。?

所述的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚（PFA）中的烷基可以是甲基、乙基或者丙基中的一種或者多種。?

所述的四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚（PFA）的熔融指數(shù)為0.5-20g/10min，優(yōu)選的為0.5-5g/10min。?

所述的低熔點含氟聚合物為低分子量聚四氟乙烯(PTFE)、低分子量四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚（PFA）以及全氟乙丙烯（FEP）中的一種或者多種。?