[發明專利]偏氟乙烯共聚物及其制備方法

有效

• 申請號: 201310660130.3
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103694395A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 王先榮;李斌;余金龍;張廷健
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: C08F214/22
• 分類號: C08F214/22;C08F214/26;C08F232/04;C08F2/26;C08F2/30;C08F2/38
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明涉及化工領域，具體地說，涉及一種偏氟乙烯共聚物及其制備方法。

背景技術

PVDF（聚偏氟乙烯）樹脂具有優良的耐化學產品穩定性，耐高強性、耐侯性、耐紫外線、電絕緣性、不吸濕性和自熄性；為使PVDF更適用更加苛刻使用條件，需提高PVDF均聚物的透明性，柔韌性等，因此引入四氟乙烯和全氟間二氧雜環戊烯單體進行改性后，形成無定形氟碳樹脂，它們既具有偏氟乙烯樹脂性能，又具有良好的透明性、柔韌性及溶解性等特性。被廣泛用于透鏡以及其他光學設備；用于太陽能面板、壓電的及電容應用的特種膜；燃料電池膜、透明堅韌的涂層以及大型吹制物體等。

CN102083873A公開了一種用偏氟乙烯和2,3,3,3-四氟丙烯共聚物，該共聚物具有優異的光學特性、抗侵蝕性以及電氣特性，具有非常低的霧度，雖然制成品薄膜是透明的，但仍存在些霧度，影響其廣泛應用。

US5140082公開了一種偏氟乙烯和三氟甲基乙烯共聚物（3,3,3-三氟丙烯）(TFP)。通過本體、溶液、懸乳液以及乳液的聚合作用而合成，其中所有TFP都在初始填料中。這種共聚物具有優異的耐候性、耐腐蝕性以及電化學特性，但其中未涉及到光學清澈度。

CN102161724B公開了一種高透明度五元共聚含氟樹脂及其制備方法與應用，該含氟樹脂由如下單體共聚而成，均為在共聚物中的摩爾百分數：乙烯30-45%、四氟乙烯為40-50%、、氟乙烯1-7%、偏氟乙烯2-10％%、三氟氯乙烯3-15%。然而該含氟樹脂熔點為240～280℃，對加工設備要求更高，熔融加工溫度較窄，影響其應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種偏氟乙烯共聚物及其制備方法。

為了實現本發明目的，本發明的一種偏氟乙烯共聚物，由偏氟乙烯、四氟乙烯以及全氟間二氧雜環戊烯或被C1-4烷氧基取代的全氟間二氧雜環戊烯按13-17:2-4:1-3的摩爾比聚合而成。

其中，所述被C1-4烷氧基取代的全氟間二氧雜環戊烯為全氟二甲基間二氧雜環戊烯。

所述偏氟乙烯共聚物的熔點為100-150℃，在230℃、5kg負載下的熔融流動指數為0-60g/10min。

本發明還提供所述偏氟乙烯共聚物的制備方法，以偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟化間二氧雜環戊烯或被C1-4烷氧基取代的全氟間二氧雜環戊烯為原料，在水、含氟乳化劑、鏈轉移劑、pH調節劑、防污劑組成的乳液中，加入引發劑，于30-100℃，2-7MPa的條件下發生聚合反應（通過將偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟化間二氧雜環戊烯或被C1-4烷氧基取代的全氟間二氧雜環戊烯的混合氣體通入反應容器中，將反應容器內的壓力控制在2-7MPa），然后經過分離、純化、精制、凝聚、洗滌、干燥、造粒步驟制得。

其中，所述的水為電導率≤0.2μS/cm的去離子水，其用量為反應容器容積的2/3。

所述含氟乳化劑的制備方法為：將含氟烷基羧酸或含氟烷基磺酸或它們的鹽與全氟聚醚表面活性劑按3:1的重量比混合，配制成0.001-5%的微乳液；其用量為水重量的0.01-1%。所述全氟聚醚表面活性劑任選分子量在400-1000道爾頓之間的全氟聚醚，例如，CF₃O(CF₂-CF(CF₃)O)_m（CF₂O)_nCF₃，其中m/n=20，數均分子量760；所述含氟烷基羧酸或含氟烷基磺酸或它們的鹽的分子量在431-679道爾頓之間，任選全氟烷基羧酸鹽、全氟烷基磺酸鹽、部分氟化烷基羧酸鹽或部分氟化烷基磺酸鹽，例如CF₃-O-(CF₂)₃-O-CFH-CF₂-COONH₄。

所述鏈轉移劑包括但不限于異丙醇、丙酮、丙二酸二乙酯、丙烷或四氯化碳等，其用量為水重量的0.001-0.63%。

所述pH調節劑包括但不限于氨水、乙酸鈉、碳酸鈉、硼酸鈉或磷酸氫二鈉等。

所述引發劑包括但不限于過氧化二碳酸二異丙酯（IPP）、過氧化二叔丁基、過氧化全氟丙基酰基化合物等，其用量為水重量的0.01-5%。

所述防污劑任選石蠟或烴油等，其用量為水重量的0.01-0.5%。任何長鏈的飽和烴蠟或油可以防止聚合物粘附到反應器部件上，起到防污作用，石蠟或烴油的用量大約為5mg/cm²的反應容器內表面積。