[發明專利]多孔含氟聚合物的制備方法

有效

• 申請號: 201811553012.1
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109627485B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 錢勇;杜麗君;吳君毅
• 申請（專利權）人: 上海華誼三愛富新材料有限公司;常熟三愛富中昊化工新材料有限公司;內蒙古三愛富萬豪氟化工有限公司
• 主分類號: C08J9/26
• 分類號: C08J9/26;C08L51/00;C08L27/16;C08L23/28;C08L23/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱黎明

公開了多孔含氟聚合物的制備方法，所述方法包括(a)提供基料，它包括10?30重量％含氟聚合物和90?70重量％模板材料，所述模板材料選自水溶性無機鹽；(b)將所述基料混合均勻；(c)將基料加熱至所述含氟聚合物的熔點，使所述含氟聚合物熔化，隨后冷卻至室溫成型；(c)將成型后的復合材料浸泡至水中，去除模板材料，形成多孔含氟聚合物。

技術領域

本發明涉及一種多孔含氟聚合物的制備方法。用本發明方法制得的多孔含氟聚合物具有優異的耐候性能、耐腐蝕性能和阻燃性能，并具有重量輕、隔音和隔熱的優點，可用作建筑物隔熱、保溫及隔音材料。

背景技術

隨著技術進步，傳統超輕材料，如發泡材料中的聚苯乙烯、聚氨酯及聚氯乙烯等，已無法滿足高耐候、高耐腐蝕以及高阻燃性能的要求。特別是近幾年建筑物隔熱保溫材料燃燒所致火災已給社會造成了巨大的生命財產損失，對超輕材料提出了越來越嚴苛的要求。

雖然通過常見技術手段，如阻燃改性，可賦予隔熱保溫材料更好的阻燃性能，但仍無法滿足人們對隔熱保溫材料耐火本質安全的需求。制備具有隔熱保溫性能的超輕塑料可通過化學發泡和物理發泡技術方法實現，但制備過程需要添加發泡劑或有機溶劑，從綠色環保可持續發展的角度考慮，傳統發泡工藝仍有提升的巨大空間。

含氟聚合物具有優異的耐候、耐腐蝕和阻燃性能，在電子電器、電線電纜、化學工業、設備儀表、建筑、汽車以及航空航天等領域發揮著重要作用。含氟聚合物具有非常高的阻燃和熱穩定性能，如聚偏氟乙烯(PVDF)的極限氧指數為43體積％，UL-94垂直燃燒測試通過V-0級，長期使用溫度達到150℃；聚全氟乙丙烯(FEP)的極限氧指數接近95體積％，UL-94垂直燃燒測試通過V-0級，長期使用溫度高達205℃。含氟聚合物已廣泛應用在發達國家的高層建筑領域，如高層建筑通信線纜的絕緣和護套材料，因其具有極高的阻燃和熱穩定性能，在常規條件下不燃燒，具有火災本質安全特性。

因此，需要提供高效制備超輕含氟聚合物的方法。使用該方法可實現工業化生產，具有較強的安全性和生產連續性。制備得到的超輕含氟聚合物具有良好的阻燃隔熱性能，可在建筑保溫領域得到廣泛應用。

宋曉聰的“聚四氟乙烯基燒結濾材的制備及性能研究”(天津科技大學碩士學位論文，2016年3月)研究了各種工藝條件對聚四氟乙烯燒結基材性能的影響。該文公開的基材制備方法包括將無水氯化鈉(致孔劑)制成氯化鈉飽和溶液，向溶液中加入定量的聚四氟乙烯分散樹脂，最后按比例加入適量無水乙醇，攪拌，抽濾獲得濾餅；隨后將獲得的濾餅預成型、燒結、超聲波清洗以溶出氯化鈉致孔劑和烘干得到聚四氟乙烯燒結濾材。該文認為，致孔劑的添加量與樣品孔隙率符合正相關規律，其最大孔隙率為42.26％(氯化鈉含量為30％)。采用氯化鈉水溶液作為致孔劑雖然能獲得所需的防水透氣聚四氟乙烯材料，但是飽和水溶液的濃度限制了對聚四氟乙烯材料孔隙率的進一步提升。

模板法是一種已知的制備多孔聚合物的方法。例如，秦新新的“模板法制備多孔聚合物材料及其吸附性能的研究”(哈爾濱工業大學工學碩士論文，2014年6月)介紹了模板法制備多孔聚合物的方法，包括原材料滲透或者吸附在模板表面或者晶格間隙中，原材料聚合或者固化，和移除模板。該文具體公開了以單分散聚苯乙烯微球作為模板，采用模板法制備中空交聯聚苯乙烯微球。它認為，模板法對原材料有如下特定的要求：

(i)所選擇的模板表面要與所選擇的原材料相容，以便于聚合骨架的形成，從而達到精確復制；

(ii)模板應該具有良好的結構，以便于通過合理選擇模板來制備所需的多孔材料；和

(iii)模板的去除簡單，等等。

含氟聚合物(或氟塑料)是一種有機聚合物材料，根據相似相容原理當采用模板法制備多孔含氟聚合物時通常需要使用有機化合物模板。