[發明專利]一種高分子量聚四氟乙烯分散樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201610849293.X
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107868162B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 蘇小龍;張建新;胡顯權;姚權衛;張春靜;羅湘華
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: C08F214/26
• 分類號: C08F214/26;C08F214/18;C08F4/40
• 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

本發明涉及化工領域，具體公開了一種高分子量聚四氟乙烯分散樹脂及其制備方法。在水介質中加入穩定劑、分散劑、防粘劑等，通過氧化?還原引發體系，在改性劑作用下，加入四氟乙烯單體在一定的溫度和壓力下進行分散聚合，得到SSG為2.14～2.15的聚四氟乙烯分散樹脂。本發明得到聚四氟乙烯分散樹脂分子量高，分子量分布窄且均勻分布，其用于紡絲，成絲率高，不易斷絲；用于制備微孔膜具有膜強度高、外觀均勻、透氣性好等特點。

技術領域

本發明涉及化工領域，具體地說，涉及一種高分子量聚四氟乙烯分散樹脂及其制備方法。

背景技術

聚四氟乙烯優良的耐化學腐蝕性、耐高低溫性、耐老化性、低摩擦性、不粘性、生理惰性，使它在化工、機械、電氣、建筑、醫療等領域成為不可缺少的特種材料，它在-250～250℃溫度范圍內長期使用。隨著分散樹脂成型加工技術的進步和聚四氟乙烯樹脂應用范圍的拓寬，促使擠出型聚四氟乙烯分散樹脂質量提高并向高端發展。高分子量聚四氟乙烯分散樹脂分子量高，分子量分布窄，可用于加工制備聚四氟乙烯纖維棉以及經雙向拉伸制備微孔膜，微孔膜有著廣泛的用途，可用于制作防風保暖織物、環保過濾材料等。

公開號為CN1145600A的中國專利申請公開了一種多孔聚四氟乙烯組合物，其特點是一種聚四氟乙烯的均聚物和一種聚四氟乙烯的共聚物按一定的比例進行混合，通過機械攪拌使分散體共混物凝結，所得的粉末在50℃的烘箱內干燥幾天。將干固體進行潤滑，糊料擠壓，壓延加熱干燥，而后迅速拉伸獲得均勻而且在高于均聚物熔融溫度下結構穩定的含大結點和長原纖的非常開放的微結構。該專利介紹的是兩種聚四氟乙烯樹脂的混合物，并未對其制備方法進行描述。

公開號為CN1107383A的中國專利申請公開了一種用四氟乙烯制備多孔膜的方法，其特征是利用不同牌號低分子量樹脂之間相溶及表面張力間極微小差異，將它們按一定比例混合，然后以物理擴張法在溫度-10℃～1000℃下進行擴張而成。但該專利只適用于低分子量樹脂，對高分子量樹脂并未提及。

公開號為CN101421319A的中國專利申請公開了一種四氟乙烯聚合物及其水性分散液的制備方法，其特點是在在水相中，加入石蠟、全氟辛酸銨、氫醌水溶液，升溫至70℃，通入四氟乙烯單體，開始聚合反應，恒定反應壓力在0.80MPa、反應溫度70±2℃，得到的四氟乳液分離凝聚PTFE細粉末，干燥得到PTFE細粉末，通過擠出成型后的拉伸得到制品。通過該方法得到的分散樹脂SSG在2.140～2.160。該專利并未對其用途及其制品性能進行介紹。

公布號為CN103665240B的中國專利公開了一種聚四氟乙烯分散樹脂的制備方法，該專利采用堿金屬的過硫酸鹽或過氧化物為引發劑，向反應釜中加入去離子水、pH調節劑、全氟丁基乙烯、分散劑和穩定劑，控制反應釜壓力為1.5～3.0MPa，溫度為70～105℃，得到SSG為2.16～2.17聚四氟乙烯分散樹脂。該專利中樹脂的分子量水平一般，難以滿足高強度大型制品加工設備的需求。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種高分子量聚四氟乙烯分散樹脂，其制備方法包括如下步驟：

S1、向反應釜中加入去離子水、穩定劑、分散劑、防粘劑和氧化性引發劑；密閉反應釜進行氮氣置換，使氧含量≤30ppm；

S2、加入全氟丁基乙烯，并投入氣相四氟乙烯單體至釜內壓力為2.0～3.0MPa，維持釜內壓力并在68～78℃的條件下進行聚合反應；反應過程中，向反應體系中加入還原性引發劑；

S3、當反應液固含量達到30±1％時，反應結束后，收集聚四氟乙烯聚合液，經凝聚、洗凈、烘干，得到SSG為2.14～2.15的聚四氟乙烯分散樹脂。

本發明通過向反應體系中加入還原性引發劑，與氧化性引發劑構成氧化-還原引發體系，可以降低過氧化物的分解活化能，在較低溫度條件下引發單體聚合；也可以增加過氧化物的分解速率，從而增加聚合速率。從而使得到的樹脂具有更高的分子量。