[发明专利]制备含氟聚合物的方法

说明书

本申请是申请号为200980102827.0母案的分案申请。该母案的申请日为2009年1月21日；发明名称为“制备含氟聚合物的方法”。

技术领域

装饰品

本发明涉及用于制备非弹性体含氟聚合物的乳液聚合方法，其中使用至少一种分散剂，所述分散剂为式X-Rf-(CH₂)_n-O-P(O)(OM)₂的氟代烷基磷酸酯，其中n为1或2，X＝H或F，M＝一价阳离子，并且Rf为C₄-C₆氟代烷基或氟代烷氧基(支化或非支化的)。

背景技术

通过乳液以及溶液聚合方法制备非弹性体含氟聚合物为本领域所熟知；参见例如美国专利4,380,618和5,789,508。一般来讲，在乳液聚合方法中制备含氟聚合物，其中使用水溶性聚合引发剂和较大量的分散剂(即表面活性剂)。

Benning(美国专利公2,559,749和2,597,702)公开了可在不饱和有机化合物的含水聚合中用作乳化剂的氟化脂族磷酸酯。据称，这些磷酸酯尤其可用于四氟乙烯(TFE)和三氟氯乙烯(CTFE)均聚物的聚合。

Urban(美国专利申请公布2006/0229398 A1)公开了含氟单体与(甲基)丙烯酸酯在含水体系中的聚合，所述反应使用1)氟代烷基磷酸酯盐如磷酸双(十三氟辛基)酯铵盐，和2)阴离子烷基磺酸盐分散剂如十二烷基硫酸钠。

Morgan等人(美国专利6,395,848 B1)公开了采用至少两种分散剂的组合的含水分散体聚合方法。至少一种分散剂是全氟聚醚(PFPE)羧酸、磺酸或它们的盐，而至少一种分散剂为氟代烷基羧酸、磺酸或它们的盐，或氟代烷氧基芳基磺酸或其盐。

发明内容

本发明的一个方面提供了制备非弹性体含氟聚合物的乳液聚合方法，其中所得含氟聚合物易于从乳液中分离出来。此方法包括在包含引发剂和分散剂的含水介质中，使至少一种含氟单体聚合以获得含氟聚合物的含水分散体，其中所述分散剂为具有式X-Rf-(CH₂)_n-O-P(O)(OM)₂的氟代烷基磷酸酯，其中n为1或2，X＝H或F，M＝一价阳离子，并且Rf为C₄-C₆氟代烷基或氟代烷氧基。

具体实施方式

本发明涉及制备非弹性体含氟聚合物的乳液聚合方法。所述含氟聚合物可以是部分氟化的或全氟化的，并且可以是非晶状的或晶状的。“晶状”是指所述聚合物具有一定的结晶度，并且其特征在于具有根据ASTM D 3418测定的可测熔点和至少3J/g的熔融吸热。根据上文定义不为晶状的可熔融加工含氟聚合物是非晶状的。为含氟弹性体(即具有小于20℃的玻璃化转变温度)的非晶状含氟聚合物的制备不包括在本发明中。

由本发明的方法制备的含氟聚合物包含至少一种含氟单体聚合单元。由本发明方法制备的含氟聚合物优选包含至少一种含氟单体共聚单元和第二种不同单体共聚单元。含氟单体包括但不限于含氟烯烃和含氟乙烯基醚。

由本发明形成的非弹性体含氟聚合物分散体由含氟聚合物颗粒构成，所述含氟聚合物颗粒由至少一种氟化单体制成，即其中至少一种单体包含氟，优选具有至少一个氟的烯属单体，或连接到双键碳上的全氟烷基。所述含氟聚合物可以是一种氟化单体的均聚物，或两种或更多种单体的共聚物，其中至少一种是氟化的。用于本发明中的氟化单体优选独立地选自四氟乙烯(TFE)、六氟丙烯(HFP)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟异丁烯、全氟烷基乙烯、氟代乙烯基醚、氟乙烯(VF)、偏二氟乙烯(VF₂)、全氟-2，2-二甲基-1，3-二氧杂环戊烯(PDD)和全氟-2-亚甲基-4-甲基-1，3-二氧戊环(PMD)。优选的全氟烷基乙烯单体是全氟丁基乙烯(PFBE)。优选的氟代乙烯基醚包括全氟(烷基乙烯基醚)单体(PAVE)，如全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、和全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)。非氟化烯属共聚单体如乙烯和丙烯可与氟化单体共聚。