[其他]生產聚四氟乙烯和硅氧烷高彈體的纖化半互穿網絡聚合物及其成型產品的方法

無效

• 申請號: 88100643
• 申請日: 1988-01-05
• 公開（公告）號: CN88100643A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 約瑟·A·狄龍;馬克·E·狄龍
• 申請（專利權）人: 泰特拉科技公司
• 主分類號: C08L27/18
• 分類號: C08L27/18;C08K5/54
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 李雒英

本發明涉及新的組合物，該組合物包括聚四氟乙烯和硅氧烷高彈體的半互穿網絡聚合物，制備這些組合物的方法及由這些組合物形成的成形產品。更具體地說，本發明涉及以下列程序制備的組合物：

（1）將下列材料充分摻混;主成份為未燒結和未纖化的聚四氟乙烯分散樹脂顆粒，次要量的（A）烴類液體和（B）基本上由帶有鏈烯不飽和性的聚二有機硅氧烷，有機氫聚硅氧烷交聯劑，促進所說聚硅氧烷交聯的催化劑，以及該催化反應的抑制劑組成的可加成硫化的聚硅氧烷組合物;（2）將所說摻混物制成可擠塑的形狀;（3）將所說摻混物通過模頭進行雙軸擠塑成為無規纖化結構的成形產品;（4）蒸發所說烴類液體，并將所說催化劑活化以便產生具有所說纖化結構的硫化硅氧烷高彈體和聚四氟乙烯半互穿網絡聚合物。

在本文的參考文獻美國專利3，315，020中公開了制備雙軸纖化聚四氟乙烯片狀制品的方法，該制品盡管是未燒結態，但卻在片材平面上的所有方向均有高度的伸長率和強度。在該工藝中，使經過壓制的未纖化分散級聚四氟乙烯（PTFE）顆粒的較大的圓柱狀體擠壓通過帶有兩個串聯孔的模具。第一個孔是圓形，方形或長方形的孔，第二個孔是長狹縫形的孔。將有機液體潤滑劑與壓緊的PTFE顆粒預摻混有助于顆粒狀PTFE的擠塑，這些潤滑劑的例子有：煤油，油漆溶劑油，和異構烷烴油。經此擠塑產生用揮發有機液體部分飽和的雙軸取向纖化結構的PTFE連續片材。在一定加工條件下，在進一步加工PTFE片材（如：燒結）前，將烴蒸發。就本發明的目的而言，雙軸纖化屬于美國專利3，315，020所公開的擠塑方法。盡管未燒結（即：未經過高于327℃加熱）過的PTFE分散級樹脂是高度結晶的（近95%）并具有很高的熔融粘度，但當加熱到高于327℃的溫度時，破壞了某些PTFE結晶，因此聚合物中的無定形成份增加。經過這樣的加熱，并隨之將聚合物冷卻至327℃以下，即可產生燒結態PTFE。在保持形狀的同時將成形的未燒結PTFE結構燒結便可對該聚合物產生熱固效應，由此可使形狀保持。

就雙軸纖化分散級PTFE樹脂的工藝而言，出于經濟和質量的原因，采用較低的擠塑壓力是理想的。將給定PTFE樹脂壓入模具所需要的壓力取決于下列因素：模具的構型，模壓片截面面積與模具孔面積的比例（成反比），擠塑速度以及潤滑劑的量。但是像通過加入過量的潤滑劑來降低壓力這樣淺顯的方法是不可取的。擠塑的材料在沿著機器的方向會產生過度的取向并大大降低其橫向強度。但是，當過分蒸發掉潤滑劑時，則會造成不留任何有取向殘余結構的空洞，由此造成強度降低。或許過量潤滑之最重要的唯一問題是引起擠塑件軟化，由此嚴重地影響下一步加工，如軋光和拉伸。

通常在擠塑物仍含有烴潤滑劑的同時完成對連續雙軸纖化PTFE擠塑物的軋光，這包括在預先確定的距離從空間分開的兩輥之間壓縮及隨后延伸。一般繼之在合適的時間內將擠塑物加熱至適于烴潤滑劑安全蒸發的溫度。就制造管螺紋密封帶而言，通過在干燥材料或仍含有烴潤滑劑的材料上用不同速度的輥進行直線拉伸，由此完成擠塑物的進一步取向。就制備微孔PTFE膜而言，采用像繃架或類似裝置進一步賦于雙軸纖化加工過的直線取向擠塑物以橫向取向。一般將由此而獲得的膜加熱至327℃以上，繼之冷卻，以達到燒結的目的。

在改進雙軸纖化PTFE擠塑物性能的先有工藝中，其困難之處在于不易生產具有滿意取向纖化材料的均勻的擠塑物，以便于適當的橫向拉伸。造成這一困難的原因之一就是直線取向過的材料固有的低橫向拉伸率。美國專利4，187，390敘述了這些困難的實例。

本文作者意外地發現：可以改進雙軸纖化PTFE的先有工藝，以便生產具有強度更高，均勻度更好的PTFE和硫化硅氧烷高彈體的雙軸纖化半互穿網絡聚合物的新產品。這些產品有利于生產具有相似于微孔PTFE帶和膜的功能的拉伸的燒結的最終產品，本發明的產品具有與其配方原料完全不同的性能。

本文附圖是由本發明工藝生產的成型產品之電子掃描顯微圖像。

本發明工藝中的第一步是將下列成份的混合物充分摻混，這些成份為做為主要量的有未燒結并未纖化的顆粒狀PTFE分散級樹脂和作為次要量的（A）烴類液體和（B）基本上由下列組份組成的可加成硫化的硅氧烷組合物：帶有鏈烯不飽和性的聚二有機硅氧烷、有機氫聚硅氧烷、促進所說聚硅氧烷交聯的催化劑，和催化反應抑制劑。該混合物必須通過固-液摻混器，或通過罐式滾混來摻混，以避免PTFE分散樹脂發生實質性的剪切。