[发明专利]一种高链规整度聚氟乙烯树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚氟乙烯树脂的制备方法，尤其是涉及一种高链规整度聚氟乙烯树脂的 制备方法。

背景技术

聚氟乙烯树脂(PVF)是指氟乙烯单体的均聚物，其分子链的重复单元为-CH₂-CHF-基团， PVF树脂兼具含氟树脂和通用树脂的特性，具有优良的耐化学腐蚀、耐高温、耐气候性、耐 紫外线。

PVF树脂的特殊性能是由于其特殊的分子结构所决定的，但是，由于氟原子的范德华半 径比其他卤素原子小，空间位阻小，因此容易发生氟乙烯单体对增长高分子链的反向加成， 生成头-头或尾-尾链节。这种反常结构对聚氟乙烯的耐候性、韧性、机械强度和冲击强度等 具有很大影响。因此提高聚氟乙烯树脂的高链规整度，对提高产品质量至关重要。

现有技术中，对如何提高聚氟乙烯树脂的高链规整度鲜有报道，仅有以下提高聚氟乙烯 树脂综合性能的报道：

美国专利US2419008和US2419010报道了制备高性能取向PVF树脂的方法，其聚合压力 超过10MPa、树脂的断裂伸长率达到100％～400％以上，且由该高性能取向PVF树脂制成的薄 膜，在零下80℃下仍保持一定柔韧性。

美国专利US3428618报道了使用环基偶氮脒类引发剂，制备出高分子量、高拉伸强度和 高断裂延长率的PVF树脂。

美国专利US3637631报道了以叔丁醇溶液为反应介质、以过氧化合物或过氧化氢为引发 剂聚合制备PVF树脂的方法，制得的PVF树脂的特性粘度在1.5(100cc./g.)以上。

CN1834124A报道了在反应体系中加入极少量的无机盐化合物作为助剂来制备PVF树脂的 方法，制得的PVF树脂的特性粘度在1.35dL/g以上。

在上述聚氟乙烯树脂制备方法中，均采用水相乳液聚合或悬浮聚合制备，即“含水聚合 体系”。当采用“含水聚合体系”时，得到的聚氟乙烯树脂端基不稳定，在后续加工过程中易 发生树脂分解、变色、释放氟化氢气体等问题，进而影响制品的外观和性能；后处理过程中 树脂洗涤产生大量废水，树脂干燥耗费大量能源，增加了生产成本；某些与水发生作用的极 性单体无法用来与氟乙烯进行共聚，限制了新共聚树脂产品的开发。因此需要一种新型制备 含氟聚合物的方法。

发明内容

本发明针对“含水聚合体系”存在的问题，提出一种新的制备聚氟乙烯树脂的方法，不 仅能够显著降低聚氟乙烯的结构缺陷(如尾-尾和头-头结构、支化等)，还能够避免产生不稳 定端基、降低生产成本、提高产品的机械性能、加工性能和耐候性能。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种高链规整度聚氟乙烯的制备方法，采用氟乙烯单体为原料进行聚合反应，以水和选 自C_nH_xCl_yF_z和/或C_mH_aCl_bF_c的组合为反应介质，其中：n＝1～15的整数，x、y和z独立地选自 0～2n+2的整数且x+y+z＝2n+2；m＝1～15的整数，a、b和c独立地选自0～2n的整数且a+b+c＝2n。

上述C_nH_xCl_yF_z中，作为优选的方式，n＝1～10的整数；作为进一步优选的方式，所述 C_nH_xCl_yF_z选自1,2-二氯四氟乙烷、三氯氟甲烷、1,1,1-三氯三氟乙烷、1,1,2-三氯三氟乙烷、 四氯化碳、1,1,1,2四氯二氟乙烷、1,1,2,2-四氯二氟乙烷、五氯氟乙烷和六氯乙烷中的一 种、两种或三种以上组合。

上述C_mH_aCl_bF_c中，作为优选的方式，m＝1～10的整数；作为进一步优选的方式，所述C_mH_aCl_bF_c选自氯七氟环丁烷、全氟二甲基环丁烷和1,2-二氯六氟环丁烷中的一种、两种或三种。