[發(fā)明專利]一種改性PTFE分散樹脂及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811547336.4
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN109776821B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭俠俊;汪星平;張廣欣;陳振華;孫倍佳;王樹華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江巨化技術(shù)中心有限公司
• 主分類號(hào): C08J3/12
• 分類號(hào): C08J3/12;C08F214/26;C08F216/14;C08F114/26;C08F214/28
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 胡根良

本發(fā)明公開了一種改性PTFE分散樹脂及其制備方法，該P(yáng)TFE分散樹脂粒子為包括內(nèi)核、第二層和第三層的三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為PTFE核，第二層為PTFE均聚物，第三層為氟化烯烴改性PTFE。制備方法包括在反應(yīng)初期，加入成核劑幫助成核，同時(shí)添加全氟烷基乙烯基醚對核結(jié)構(gòu)層進(jìn)行改性，進(jìn)行TFE的均聚反應(yīng)，加入改性單體及鏈轉(zhuǎn)移劑，然后通入四氟乙烯直至反應(yīng)結(jié)束。本發(fā)明制備的PTFE分散樹脂具有良好的糊狀擠出性能、優(yōu)異的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性好以及高透明性。本發(fā)明通過成核劑的加入以及核殼結(jié)構(gòu)的改善，在最大程度地保留原始PTFE樹脂的性能方面還能夠獲得一種同時(shí)具備良好糊狀擠出性能、優(yōu)異機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性好以及高透明度的改性PTFE樹脂。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子樹脂領(lǐng)域，涉及一種改性PTFE分散樹脂及其制備方法。

背景技術(shù)

分散樹脂是聚四氟乙烯的一個(gè)重要品種，它是四氟乙烯單體的介質(zhì)中，由乳化劑分散成乳液狀態(tài)進(jìn)行聚合的產(chǎn)物。根據(jù)使用要求以及國際上流行的分類方法，一般將壓縮比大于1000:1的分散樹脂稱之為高壓縮比分散樹脂。其中壓縮比定義為模壓成型的預(yù)成型物截面積與推壓成型制品的截面積之比。常規(guī)均聚聚四氟乙烯分散樹脂是直鏈型、高潔凈度的分散樹脂，具有最高熱穩(wěn)定性，但具有極低的熔體流動(dòng)，壓縮比低，一般用于加工生料帶、彈性帶、大口徑管等制品，在用作糊狀擠出中小口徑管、毛細(xì)管和電線電纜時(shí)，會(huì)出現(xiàn)制品開裂的情況，不能得到機(jī)械和電性能優(yōu)良的制品。因此研發(fā)改性PTFE樹脂一直以來時(shí)氟樹脂的重要研究方向。

大金和杜邦的眾多專利中都介紹了利用核殼雙層結(jié)構(gòu)制備高壓縮比改性PTFE。該種方法制備的高壓縮比PTFE具有良好的糊狀擠出性能，然而在同時(shí)兼具機(jī)械性能、熱穩(wěn)定性和透明性多方面時(shí)，高壓縮比PTFE樹脂的性能還有進(jìn)一步改善的空間。PTFE樹脂在糊狀擠出過程中，粒子受剪切力而纖維化，如果粒徑分散不均勻，大的很大，小的很小，大的粒子在很小的剪切力下就能夠變形纖維化，而相比之下那些小的粒子受到的剪切力不夠，不能變形纖維化，這樣的成型物燒結(jié)后，大小粒子收縮情況不一，從而導(dǎo)致擠出物表面不光滑。而且由于纖維收縮不均一，沒有填滿加工過程中有機(jī)溶劑揮發(fā)后留下來的空隙，使得燒結(jié)后的成品有一定的孔隙率，影響制品的重量，特別是影響制品的機(jī)械性能，當(dāng)高壓縮比PTFE樹脂應(yīng)用于液壓軟管，動(dòng)態(tài)纜線等長期處于應(yīng)力的工況下時(shí)，由于制品的機(jī)械性能不均一性，導(dǎo)致使用壽命急劇縮短。在糊狀擠出過程中，相比粒徑小的樹脂，粒徑大的顆粒在很小的剪切力下就能纖維化，從而對擠出壓力的要求比較低，因此對于糊狀擠出過程，粒徑大的顆粒相比粒徑小的顆粒更有利。顯而易見，如何控制PTFE顆粒的粒徑及均一性，顯得非常重要。PTFE乳液聚合，成核階段對樹脂的一次粒徑和數(shù)量起決定性作用。合理地控制成核階段的粒徑分布，最終能夠極大地改善樹脂成型物的機(jī)械性能和擠出壓力。本發(fā)明提供的一種高壓縮比PTFE的制備方法，通過成核劑的加入以及核殼結(jié)構(gòu)的改善，在最大程度地保留原始PTFE樹脂的性能方面還能夠獲得一種同時(shí)具備良好糊狀擠出性能、優(yōu)異機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性好以及高透明度的改性PTFE樹脂。該種PTFE樹脂能夠廣泛應(yīng)用于絕緣材料(常用在飛機(jī)、火箭及導(dǎo)彈、各種電子儀器和高溫用的導(dǎo)線)；發(fā)電機(jī)輸油管及火箭燃料輸油管；粘滯物用軟管、液壓控制設(shè)備用軟管等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具備高壓縮比的PTFE分散樹脂的制備方法，該方法制備的樹脂具有良好的糊狀擠出性能、優(yōu)異的機(jī)械性能和熱穩(wěn)定性好以及高透明性。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種改性PTFE分散樹脂，其特征在于：PTFE分散樹脂粒子為包括內(nèi)核、第二層和第三層的三層結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為PTFE核，第二層為PTFE均聚物，第三層為氟化烯烴改性PTFE。PTFE核結(jié)構(gòu)采用加入成核劑和核改性單體全氟烷基乙烯基醚系列的方式，在控制PTFE核的數(shù)量及顆粒均一性的同時(shí)能夠提高熱穩(wěn)定性，第二層為PTFE均聚物，最大程度地保留了PTFE的原有特性，第三層殼采用氟化烯烴改性，極大程度地降低了擠出壓力。

進(jìn)一步，氟化烯烴為六氟丙烯或三氟氯乙烯的一種。