[發明專利]一種模壓用氟樹脂PFA端基的處理方法

在審

• 申請號: 201811093584.6
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN110922608A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 余金龍;汪仲權;姚權衛;張廷健;張春靜;蘇小龍;胡顯權
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: C08J3/00
• 分類號: C08J3/00;C08F214/26;C08F8/00
• 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;陳征

本發明涉及氟樹脂材料領域，具體涉及一種模壓用氟樹脂PFA端基處理方法。所述方法是將氟樹脂PFA經燒結、螺旋造粒即得；所述燒結的溫度為425?470℃，燒結時間為70?120min。本發明所提供的制備方法操作簡單，處理周期較短，利于工業化生產，該方法將采用無機引發體系合成模壓用PFA過程中，分子鏈段形成的不穩定端基，如羧基，雙鍵不飽和基，酰氟基等端基穩定，降低模壓用氟樹脂PFA制品對金屬基材的腐蝕性，提高材料的應用領域。所得的產品拉伸強度高，透明性好，還具有揮發分低的優勢，填補了國內領域的空白。

技術領域

本發明涉及氟樹脂材料領域，具體涉及一種模壓用氟樹脂PFA端基的處理方法。

背景技術

氟樹脂PFA是四氟乙烯—全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(又稱：過氟烷基化物，可溶性聚四氟乙烯)。PFA樹脂相對來說是比較新的可熔融加工的氟塑料，與PTFE相比，PFA分子鏈的對稱性、規整性被破壞，使分子鏈的剛性降低，柔性增加，材料的熔點便降低，流動性增加，耐熱性也有所降低。PFA是乳白色半透明至透明固體，密度為2.13—2.16g/cm³，僅次子PTFE，表面光潔如蠟，吸水率不超過0.01％。PFA的常規力學性能與PTFE相似，但韌性和室溫下的抗蠕變性優于PTFE，高溫下的抗蠕變性則不及聚PTFE，力學性能受溫度影響頗大，但即使在250℃時仍能承受一定載荷。摩擦因數小，僅次于PTFE，但隨載荷增大而降低，又有靜摩擦因數小于動摩擦因數的特性。晶型轉變溫度、結晶溫度和結晶熔融溫度是PFA主要的轉變溫度。

模壓用氟樹脂PFA性能:熔融溫度約300-320℃，熔融指數為0-5g/10min，可在-80-260℃范圍長時工作，有卓越的耐化學腐蝕性，對所有化學品都耐腐蝕，摩擦系數在塑料中最低，還有很好的電性能，其電絕緣性不受溫度影響，有“塑料王”之稱。

模壓用氟樹脂PFA加工成型:可采用擠出、熱壓、傳遞模塑等成型工藝制造各種形狀的制品，使用多的成型工藝是擠出成型。模壓用PFA在310℃左右開始熔融，但擠出溫度一般要大于360℃。

模壓用PFA應用:各種性能是氟塑料之冠，用途與FEP類似。廣泛應用于半導體行業、以及醫療、化工防腐、汽車等領域。

制備模壓用PFA的方法主要有：懸浮聚合法、溶液聚合法、乳液聚合法等，國內目前主要采用乳液聚合法，引發體系為無機引發體系。在一個密閉反應器中，有無離子水和引發劑存在下，通過乳液聚合，可以得到固含量為1wt％～35wt％的PFA乳液，將該乳液凝聚、洗滌、端基處理、造粒成型形成PFA粒料。

采用無機引發劑合成的PFA分子鏈段含有較多的不穩定端基，如羧基(-COOH)，雙鍵不飽和基(-CF＝CF2)，酰氟基(-COF)等，這些基團受氧化，產生氫氟酸等酸性物質和揮發性物質，使PFA產品具有較強的酸性，導致熔融狀態的PFA對于大多數金屬基材具有腐蝕性，因此影響了該材料的應用。

專利CN200610053980.7和EP1170303報道了在氟聚合物熔融加工過程中，通入氧氣，可有效減少含氟聚合物端基的數量，采用該方法處理周期較長，不利于工業化，不利于批量化生產。

專利CN201610872586.X報道了氟樹脂聚全氟乙丙烯樹脂的端基處理方法，該方法處理溫度較低，不能將高分子氟樹脂端基完全有效地除去。

專利US4657380、US4743658報道了采用氟化法將氟聚合物的不穩定端基氟化成CF3，這些報道的處理工藝中，需要用氧化性極強的氟氣，該氣體對設備的要求較高，并且對設備的腐蝕性較大，不利于環境友好和工業化生產。

JP4928675、JP4910290、JP5254791、JP54031492報道了在聚合過程中，使用有機過氧化物引發劑替代無機過氧化物引發劑，所得的含氟聚合物不穩定端基數量明顯減少，但是有機引發劑活性較強，由于聚合單體四氟乙烯與全服丙基乙烯基醚競聚率相差太大，在聚合物鏈段中容易形成四氟乙烯均聚鏈段，導致PFA制品產生裂紋，產品品級下降。