[發(fā)明專利]使用熔融擠出和暴露于氧源處理以減少變色的含氟聚合物樹脂

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380023510.4
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104284909B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P.D.布羅特斯;G.A.查普曼;S.V.甘加
• 申請（專利權(quán)）人: 科慕埃弗西有限公司
• 主分類號: C08F8/06
• 分類號: C08F8/06;C08F14/18;C08F2/16;C08F6/16;C08L27/12;B29C47/00;B29K27/12;C08F214/26;C08F214/28;C08F216/14;C08F2/26;C08F2/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 鄒雪梅,李炳愛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及減少含氟聚合物樹脂的熱致變色的方法。

背景技術(shù)

用于氟化單體的水性分散聚合反應(yīng)以產(chǎn)生含氟聚合物的典型方法包括將含氟單體進(jìn)料到包含水性介質(zhì)的受熱反應(yīng)器中，以及加入自由基引發(fā)劑以引發(fā)聚合。通常使用含氟表面活性劑來穩(wěn)定所形成的含氟聚合物顆粒。在若干小時后，停止進(jìn)料，放空反應(yīng)器，并且用氮?dú)獯祾撸⑶覍⑷萜髦械脑稚Ⅲw轉(zhuǎn)移到冷卻容器中。

可將所形成的含氟聚合物與分散體分離以獲得含氟聚合物樹脂。例如，被稱為PTFE細(xì)粉的聚四氟乙烯(PTFE)樹脂通過從水性介質(zhì)中凝聚分散體以分離PTFE，然后干燥，從PTFE分散體中分離PTFE樹脂而制得。可熔融加工的含氟聚合物分散體，諸如可用作模塑樹脂的四氟乙烯和六氟丙烯(FEP)共聚物和四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)(PFA)共聚物可相似地凝聚，并且凝聚的聚合物被干燥，然后在熔融加工操作中直接使用或熔融加工成方便的形式，諸如薄片或粒料用于后續(xù)熔融加工操作。

由于與含氟表面活性劑相關(guān)的環(huán)境問題，在水性聚合介質(zhì)中使用烴表面活性劑替代一部分或所有的含氟表面活性劑受到關(guān)注。然而，當(dāng)包含烴表面活性劑的含氟聚合物分散體形成，并且隨后分離以獲得含氟聚合物樹脂時，含氟聚合物樹脂趨于熱致變色。所謂熱致變色是指在加熱時不可取的顏色形成或含氟聚合物樹脂的顏色加深。通常期望含氟聚合物樹脂的顏色上為無色或白色，并且在樹脂趨于熱致變色中，在加熱時形成灰色或棕色，有時全黑色。例如，如果由包含烴表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)的分散體制得的PTFE細(xì)粉轉(zhuǎn)變成可擠出的糊劑形狀或膜，并且隨后燒結(jié)，通常將出現(xiàn)不可取的灰色或棕色。在由包含烴表面活性劑SDS的分散體制得的PTFE的燒結(jié)時顏色的形成已描述于授予Punderson的美國專利3,391,099的實例VI中。相似地，當(dāng)可熔融加工的含氟聚合物諸如FEP或PFA由包含烴表面活性劑，諸如SDS的分散體制得時，當(dāng)含氟聚合物首先熔融加工時，例如，當(dāng)熔融加工成方便的形式用于后續(xù)使用，諸如薄片或粒料時，通常發(fā)生不可取的著色。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供用于減少可熔融加工的含氟聚合物樹脂的熱致變色的方法，所述樹脂由使含氟單體在水性介質(zhì)中聚合形成水性含氟聚合物分散體，并且將所述含氟聚合物與所述水性介質(zhì)分離獲得所述含氟聚合物樹脂而制得。已發(fā)現(xiàn)含氟聚合物樹脂的熱致變色可通過以下方法來減少：

熔融擠出所述含氟聚合物樹脂以制備熔融的含氟聚合物樹脂；以及

在所述熔融擠出期間，使所述熔融的含氟聚合物樹脂暴露于氧源。

優(yōu)選地，如通過在CIELAB色標(biāo)上的L*的％變化測量的，所述方法使熱致變色減少至少約10％。

本發(fā)明的方法可用于含氟聚合物樹脂，所述含氟聚合物樹脂表現(xiàn)出范圍從輕微到嚴(yán)重的熱致變色。本發(fā)明的方法可用于在處理之前表現(xiàn)出熱致變色的含氟聚合物樹脂，所述變色顯著大于使用全氟辛酸銨含氟表面活性劑制得的商業(yè)品質(zhì)的等同含氟聚合物樹脂。當(dāng)含氟聚合物樹脂具有在CIELAB色標(biāo)上比使用全氟辛酸銨含氟表面活性劑制得的商業(yè)品質(zhì)的等同含氟聚合物樹脂的L*值低至少約4個L單位的初始熱致變色值(L*_i)時，使用本發(fā)明的方法是有利的。

本發(fā)明尤其可用于由水性含氟聚合物分散體獲得的含氟聚合物樹脂，所述分散體由包含導(dǎo)致熱致變色的烴表面活性劑的含氟單體聚合制成，優(yōu)選水性含氟聚合物分散體在烴表面活性劑存在下聚合。

具體實施方式

含氟單體/含氟聚合物