[发明专利]一种改性聚四氟乙烯分散树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及一种改性聚四氟乙烯分散树脂及其制备方法。

背景技术

聚四氟乙烯优良的耐化学腐蚀性、耐高低温性、耐老化性、低摩擦性、不粘性、生理惰性，使它在化工、机械、电气、建筑、医疗等领域成为不可缺少的特种材料，代替以往传统材料，其中常规的聚四氟乙烯分散树脂最重要的应用是加工生料带、弹性带等。

由于常规聚四氟乙烯分散树脂分子结构为直链型，高结晶度，在加工生料带过程中，往往存在生料带收缩率过大、厚度不均匀、边沿不整齐或厚度低等问题，严重制约其深层次加工业用。

中国专利公开号CN1351088A公开了一种四氟乙烯分散聚合的方法，其特点是在水相中，加入石蜡、全氟辛酸铵、琥珀酸、硝酸、溴酸钾，升温至65℃，通入四氟乙烯单体，开始聚合反应，得到固含量30%左右的私服乳液，分离凝聚PTFE细粉末，干燥得到PTFE细粉末，通过糊状挤出，压延拉伸得到带状制品，该方法得到的生料带存在收缩率大，厚度不均匀和厚度偏低问题。

中国专利公开号CN1458942A公开了一种在水性介质和聚合引发剂存在下，使杂质含量（例如二氟甲烷、三氟甲烷等饱和化合物和三氟乙烯、偏氟乙烯等不饱和化合物）在100ppm以下的四氟乙烯聚合制得四氟乙烯聚合物的方法，使用该种聚合物加工生料带制品均一延伸率高，纤维特性优良，但存在制品厚度偏低、收缩率大的现象。

中国专利公开号CN1754894A公开了一种改性聚四氟乙烯的制造方法，其特征是由四氟乙烯和共聚单体共聚合得到改性聚四氟乙烯，其水分散体或组合物用于玻璃纤维、碳纤维等浸渍成膜，没有显示其树脂粉末可以用于加工生料带制品。

中国专利公开号CN1942493A公开了一种改性聚四氟乙烯粉末的制备方法，主要用于糊状挤出制作电缆包覆材料等，未显示可用于加工生料带制品。

本发明通过步骤一的树脂均聚形成拉带基础，步骤二的树脂共聚改性，形成对拉带基础的性能改善。从而解决上述不足，提高树脂应用性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于加工生料带制品的改性聚四氟乙烯分散树脂及其制备方法，得到改性聚四氟乙烯分散树脂用于加工生料带制品具有整齐、光滑、厚度大、宽度大、收缩率低等特点。

为实现发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，包括如下步骤：

（1）以四氟乙烯单体进行聚合反应，得四氟乙烯均聚乳液；

（2）四氟乙烯单体与其它共聚单体发生共聚反应，得四氟乙烯共聚乳液；

（3）将聚四氟乙烯均聚乳液和聚四氟乙烯共聚乳液以固含量为1:1～2:1的比例混合均匀，经后处理、凝聚、干燥，得到改性聚四氟乙烯分散树脂。

其中，本发明采用的聚合方法，可以采用现有公知的任一种聚合方法，如乳液聚合、共聚聚合。

但是为了进一步提高改性聚四氟乙烯的性能，本发明进一步提出了如下优选技术方案。

本发明所述的制备方法，步骤（1）优选为：在水相反应介质中加入含氟表面活性剂、稳定剂、引发剂后，用pH调节剂将pH调至6-8，通入四氟乙烯单体进行聚合反应，得到四氟均聚乳液，其中，四氟乙烯单体与水相反应介质的质量比为35-40%。

其中，所述聚合反应的反应压力为1.5-3.0MPa，反应温度为65-100℃，反应时间为2-4h；优选反应压力为1.5-2.5Mpa；反应温度为70-90℃，反应时间为2-3。

本发明所述的制备方法，所述步骤（2）优选为：在水相反应介质中，加入含氟表面活性剂、稳定剂、引发剂、共聚单体后，用pH调节剂将pH调至6-8，通入四氟乙烯单体进行共聚合反应，至结束，得到四氟共聚乳液，其中，四氟乙烯单体和共聚单体的质量比为800:1-200:1；四氟乙烯单体与水相反应介质的质量比为30-35%。

其中，所述聚合反应的反应压力为1.5-3.0MPa，反应温度为65-100℃，反应时间为2-4h；优选反应压力为1.5-2.5Mpa；反应温度为70-90℃，反应时间为2-3。

为了进一步优化制备方法，发明人进一步对步骤1和步骤2中各助剂的选择也展开了专项研究试验，并最终确定了如下技术方案：

上述步骤1和2中，所述含氟表面活性剂为全氟辛酸铵，加入量为水相反应介质质量的0.1-0.2%；所述含氟表面活性剂可以在反应前一次性加入，或分两次加入，即在反应前加入一部分，反应中补加至全量；优选分两次加入，前后两次全氟辛酸铵的质量比为1:4～5。