[发明专利]用具有抗降解成三烷基胺的官能团的阴离子交换聚合物从含氟聚合物水分散体中去除含氟表面活性剂

说明书

发明领域

本发明涉及一种从含氟聚合物水分散体中去除含氟表面活性剂的 方法。

发明背景

含氟表面活性剂一般在含氟聚合物的分散聚合中用作聚合助剂， 该含氟表面活性剂起非调聚分散剂的作用。例如，含氟表面活性剂的 这一用途早先描述在美国专利2,559,752(Berry)中。由于环境关系并 因为含氟表面活性剂是昂贵的，因此已研发出从废水和含氟聚合物水 分散体中回收它们的方法。

从含氟聚合物分散体中去除含氟表面活性剂的一个方法公开在美 国专利4,369,266中，包括添加稳定表面活性剂，接着超滤浓缩。该 专利教导通过水渗透可去除高比例的含氟表面活性剂。还已知通过吸 附到离子交换树脂上去除含氟表面活性剂，如美国专利3,882,153(Seki 等)和美国专利4,282,162(Kuhls)所教导的。Kuhls教导了聚合物从分 散体或在待浓缩的聚合物水分散体中凝结后溶解在水相中的氟化乳化 剂的回收。US 2003/0125421(Bladel等)还教导了通过与阴离子交换剂 接触从含氟聚合物分散体中去除含氟乳化剂。

使用阴离子交换树脂用于从含氟聚合物分散体中去除含氟表面活 性剂的已知方法使用强碱性阴离子交换树脂或弱碱性阴离子交换树 脂。尽管弱碱性树脂由于它们能更容易地再生而有用，但在需要将含 氟表面活性剂减少到非常低的水平时以及为了高度利用树脂时，强碱 性树脂是优选的。强碱性离子交换树脂还具有对介质的pH较不敏感 的优点。

为从分散体中去除含氟表面活性剂的用途所公开的强碱性树脂使 用在基体聚合物的苄基上带有三甲基胺的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物基 体，即，提供季铵官能团。例如，Bladel等人教导由Rohm and Haas 以商标AMBERLITE402出售的树脂的使用，其在阴离子交换基团 中包含三甲基胺部分。这种阴离子交换树脂的使用易于将极少量的三 甲基胺释放到分散体中。这归因于树脂中残留的三甲基胺和离子交换 基团的逐步降解，较高的分散体处理温度促进了该降解。甚至极少量(5 ppb的气味阈值)的三烷基胺如三甲基胺也具有强烈气味，在加工分散 体时，这是不可取的。

发明概述

本发明提供一种减少稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水 分散体的含氟表面活性剂含量的方法，包括使稳定的包含含氟表面活 性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物和季铵官能团的阴离子交换 树脂接触，该官能团抵抗释放三烷基胺的降解。

根据本发明优选的实施方案，提供一种方法用于减少稳定的包含 含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含量，其包 括使稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包含聚合物 和官能团的阴离子交换树脂接触，该官能团包含含有二甲基羟烷基胺 部分的季铵基团。在含氟表面活性剂含量减少后，从分散体分离该阴 离子交换树脂。

根据本发明的另一个优选实施方案，提供一种方法用于减少稳定 的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体的含氟表面活性剂含 量，其包括使稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体与包 含聚合物和官能团的阴离子交换树脂接触。该季铵官能团通过C2到 C6烷基连接到聚合物上。在含氟表面活性剂含量减少后，从分散体 分离该阴离子交换树脂。

发明详述

含氟聚合物分散体

根据本发明处理的稳定的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分 散体由分散聚合制备(也称为乳液聚合)。含氟聚合物水分散体是稳定 的包含含氟表面活性剂的含氟聚合物水分散体，其是指它包含充足的 非离子表面活性剂以便在含氟表面活性剂含量减少时防止分散体凝 结。如下文更详细的解释，根据何时使用本发明的方法，非离子表面 活性剂可以已经存在或在根据本发明处理之前添加用于稳定。浓缩 后，含氟聚合物水分散体用作涂覆或浸渍组合物和用于制备流延薄 膜。

含氟聚合物分散体由单体制成的聚合物粒子组成，其中至少一种 单体包含氟。用于本发明的水分散体的粒子的含氟聚合物独立地选自 三氟乙烯、六氟丙烯、一氯三氟乙烯、二氯二氟乙烯、四氟乙烯、全 氟烷基乙烯单体、全氟(烷基乙烯醚)单体、偏二氟乙烯和氟乙烯的聚 合物和共聚物。