[發明專利]一種制備聚偏氟乙烯的方法

有效

• 申請號: 201410393163.0
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN104151457B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 王寅飛;鄭炳發;黃凱金
• 申請（專利權）人: 東莞市長安東陽光鋁業研發有限公司
• 主分類號: C08F114/22
• 分類號: C08F114/22;C08F4/34;C08F2/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,楊晞

技術領域

本發明涉及含氟聚合物的制備方法，具體涉及一種制備聚偏氟乙烯的方法。

背景技術

聚偏氟乙烯(PVDF)樹脂主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯與其他少量含氟乙烯基單體的共聚物，PVDF樹脂兼具氟樹脂和通用樹脂的特性，除具有良好的耐化學腐蝕性、耐高溫性、耐氧化性、耐候性、耐射線輻射性能外，還具有壓電性、介電性、熱電性等特殊性能，是目前含氟塑料中產量名列第二位的大產品。PVDF樹脂的制備方法包括乳液聚合、懸浮聚合及溶液聚合法。其中乳液聚合和懸浮聚合法應用較為廣泛。在懸浮聚合方面，面臨的問題是偏氟乙烯單體的臨界溫度過低(30.1℃)，而常規引發劑引發情況下其引發溫度為60～120℃，此時偏氟乙烯單體不能以液態存在于體系中，而以氣相存在的偏氟乙烯單體由于傳質速率過低導致反應速度較慢、反應不易控制等問題。

目前針對該問題存在兩種解決方案：一種是采用高活性引發劑，降低聚合反應溫度。專利CN 101440055 A中合成了一種含氟有機過氧化物引發劑，由于烷基鏈中的H原子被F原子取代，F原子的吸電子作用大大降低了-O-O-的鍵能，引發劑活性大大提高。但由于引發劑活性過高，且容易自加速分解引發爆炸等危險，因此在引發劑的制備、儲存和運輸過程中都面臨著較高的安全隱患；另在使用過程中，引發劑等助劑需要注入體系中，且其分解溫度要低于30.1℃，這導致引發劑在注入體系時存在較高的難度和分解風險，由于聚合本身存在易爆的危險，又為密閉體系的高壓聚合反應，因此高活性引發劑(分解溫度低于30.1℃)用于偏氟乙烯聚合目前基本沒有報道。

另一種是采用常規活性不高的烷基過氧化物引發劑，通常都采用先低溫反應再升溫熟化反應或在較高溫度下反應并通過增大反應壓力來增加單體傳質。美國專利US 4524194，以IPP為引發劑，偏氟乙烯液態進料引發反應，先低溫反應一段時間后再升溫至40℃～65℃進行反應制備聚偏氟乙烯；專利US 7943707中用較為常規的引發劑來引發反應，反應溫度為60～120℃，同時通過增大反應壓力(壓力大于6MPa)來增強單體傳質，以解決反應速度的問題。前者由于初始反應溫度低于引發劑分解溫度，反應速度過于緩慢，耗時過長；后者體系壓力較高，反應風險較大，此外反應速率只能得到部分改善，不能從根本上解決。因此傳統方法所面臨的主要問題是如何更好地將高活性過氧化物引發劑成功的應用于偏氟乙烯懸浮聚合，使體系安全快速的進行。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種能在偏氟乙烯單體臨界溫度以下合成聚偏氟乙烯的方法，該方法工藝簡單、安全性高、具有較為可觀的反應速率，制備的偏氟乙烯樹脂具有良好的熱穩定性和加工性，可滿足注塑、擠出和拉膜等生產工藝。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種制備聚偏氟乙烯的方法，先原位合成引發劑，再引發反應制備聚偏氟乙烯。