[发明专利]一种改性聚四氟乙烯及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种改性聚四氟乙烯及其制备方法和应用。

背景技术

由于大部分热塑性塑料的抗腐蚀能力强、不与酸、碱反应、制造成本低、耐用、防水、质轻、容易被塑制成不同形状、效用多、容易着色、部分耐高温、又是良好的绝缘体而被日益广泛应用起来。但是热塑性树脂的分子呈线形或文链形结构，加热时软化，当达到一定温度时呈熔融状态，甚至会燃烧，产生滴落，由于高聚物被引燃而导致的火灾也在大大增加，因此，阻燃剂及阻燃材料的重要性已不容置疑。

但是如果单纯添加阻燃剂是起不到抗滴落的作用的，在高温下热塑性材料发生软化滴落会扩大着火面积，所以抗滴落剂的作用不容忽视。目前工艺上制造热塑性材料的时候，都会添加阻燃剂和抗滴落剂，起到阻燃抗滴落的作用。

防滴落剂主要使用在需要阻燃级别达到V0级的塑料材料中，能防止熔化滴落并提高阻燃性能，在减少阻燃剂的用量时同样能达到UL94V-0的要求，同时降低成本，增强产品竞争力。UL94标准指美国保险业者研究所第94实验标准。其试验方法如下：使截面积1.27*0.32厘米，长度12.7厘米的塑料片呈垂直状态，在距其下端0.96厘米处使用喷灯点火，接触火焰10秒后去掉喷灯，如果在10秒内灭火称为V-0级，在10-20秒内灭火称为V-1级。在塑料片下段30厘米处放置纱布，如果滴落的液体使其燃烧称为V-2级。

氟元素因其独特的化学性能应用于生活和工业中的各方面，作为抗滴落剂加入到热塑性树脂中的氟化学品主要为聚四氟乙烯(PTFE)。

改性聚四氟乙烯的相关的一些报道：DE-A-3903547描述的聚硅氧烷聚碳酸酯的嵌段共聚物与聚四氟乙烯的混合物是一种刚性热塑性塑料，具有良好的耐环境应力开裂性。欧洲专利EP-A-0166187介绍了一种由四氟乙烯聚合物组成的粉末，该粉末是通过聚四氟乙烯和接枝聚合物乳胶(如ABS接枝乳胶)混合后过滤干燥得到。以上都是通过共沉淀方式获得的粉末，该粉末存在的缺点：高度的自粘性(特别是在高聚四氟乙烯中，例如聚四氟乙烯的重量比为25％时)，自由流动性差(导致难以储存和处理添加量)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性聚四氟乙烯及其制备方法和应用。

本发明提出的改性聚四氟乙烯，该聚四氟乙烯颗粒全部或者部分被聚合物或者共聚物通过乳液共聚法包裹而成，所述聚合物为聚苯乙烯、聚α-烷基苯乙烯(如聚α-甲基苯乙烯，聚α-乙基苯乙烯，聚α-丙基苯乙烯，聚α-丁基苯乙烯)、聚p-甲基苯乙烯、卤化聚苯乙烯、丙烯酸聚合物(如聚丙烯腈，聚甲基丙烯腈)、聚烷基丙烯酸酯(如聚甲基丙烯酸酯，聚乙基丙烯酸酯，聚丙基丙烯酸酯，聚丁基丙烯酸酯)、聚甲基丙烯酸烷基酯(如聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸乙酯，聚甲基丙烯酸丙酯，聚甲基丙烯酸丁酯)、聚丁二烯、乙烯基聚合物(如聚醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚偏氯乙烯，聚偏氟乙烯，聚乙烯醇)或它们的混合物等中任一种；所述共聚物为苯乙烯、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、氯乙烯和另外一个单体(如丙烯腈，甲基丙烯腈，甲基丙烯酸酯或者丙烯酸酯单体)共聚而成或者接枝聚合而成，共聚物例如有聚丁二烯，聚氯丁二烯或者苯乙烯-丁二烯，接枝聚合物例如有丙烯腈-丁二烯共聚型橡胶，丙烯酸烷基酯橡胶，苯乙烯-丁二烯橡胶，三元乙丙橡胶或者硅橡胶；聚合物或共聚物占改性聚四氟乙烯的重量百分比为40％-60％。

本发明中，所述聚四氟乙烯颗粒可以是聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟乙烯共聚物或四氟乙烯和乙烯基单体形成的共聚物，聚四氟乙烯在共聚物中的比重为0.01-0.8，优选为0.05-0.7。

本发明中，较佳的聚合物为聚苯乙烯、聚α-烷基苯乙烯(尤其是聚α-甲基苯乙烯)、乙烯基聚合物(尤其是聚氯乙烯，聚醋酸乙酯)或聚甲基丙烯酸甲酯。

较佳的共聚物为苯乙烯-丙烯腈(SAN)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、α-烷基苯乙烯-丙烯腈共聚物(尤其是α-甲基苯乙烯-丙烯腈(AMSN)共聚物)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)或它们的混合物中任一种。进一步，更佳的采用苯乙烯-丙烯腈(SAN)与丙烯酸单体(MMA)共聚物作为包裹材料。

本发明提出的改性聚四氟乙烯的制备方法，具体步骤如下：