[发明专利]具有磺酰基基团的四氟乙烯共聚物

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2015年2月12日提交的美国临时申请62/115,462；62/115,470；和62/115,476的优先权，这些临时申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

背景技术

以名称FEP已知的四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)的可熔融加工的共聚物(即，氟化乙烯-丙烯共聚物)具有可用的特性，诸如耐化学品性、耐候性、低易燃性、热稳定性和优异的电特性。此类有益特性使得这些含氟聚合物可用于例如制品诸如管道(tube)、导管(pipe)、箔和膜中。已经报道FEP共聚物的各种实施方案可用作电线和线缆的涂层。参见例如，各自授予Blair的美国专利5,677,404和5,703,185；6,541,588(Kaulbach)；各自授予Kono的6,743,508和7,923,519；以及各自授予Earnest的7,122,609和7,126,056。已经报道某些TFE和FEP共聚物可用作聚合物加工添加剂。参见例如，美国专利5,089,200(Chapman等人)和5,010,130(Chapman等人)。

将全氟烷氧基烷基乙烯基醚用作与四氟乙烯的共聚单体已经在美国专利7,060,772(Hintzer)中报道。

发明内容

本公开提供可用于例如电线涂层的四氟乙烯(TFE)共聚物。在熔体流动指数(MFI)为30±10的情况下，共聚物通常可以高速挤压。在磺酰基基团数量在2至200个/10⁶个碳原子的范围内并且不稳定端基数量为最多至100个/10⁶个碳原子的情况下，可实现对金属优异的粘附性和对高温和高速挤压可用的热稳定性的平衡。

在一个方面，本公开提供一种共聚物，所述共聚物具有四氟乙烯单元和由下式独立地表示的单元，

由所述式独立地表示的单元基于所述共聚物的总重量计在0.02摩尔％至2摩尔％的范围内。Rf为具有1至8个碳原子并任选地被一个或多个-O-基团间断的直链或支链的全氟烷基基团，m为0或1，每个n独立地为1至6，并且z为0、1、或2。共聚物的熔体流动指数在20克/10分钟至40克/10分钟范围内，并且具有2至200个–SO₂X基团/10⁶个碳原子和最多至100个不稳定端基/10₆个碳原子。在–SO₂X基团中，X独立地为-F、-NH₂、-OH或-OZ，其中Z独立地为金属阳离子或季铵阳离子。不稳定端基通常包括下列中的至少一种：-COOM、-CH₂OH、-COF和-CONH₂，其中M独立地为烷基基团、氢原子、金属阳离子或季铵阳离子。在一些实施方案中，共聚物包含来源于具有3至8个碳原子的全氟化末端烯烃的单元。SO₂X基团可从聚合物链侧挂或者可为端基。

在另一方面，本公开提供了一种制备挤压制品的方法。所述方法包括挤压熔融组合物，所述熔融组合物包含上述共聚物。在一些实施方案中，熔融组合物由上述共聚物组成。在一些实施方案中，挤压制品为膜、管道、导管或软管。在一些实施方案中，将熔融组合物挤压到导体上。在一些实施方案中，将熔融组合物挤压到线缆上。

在另一方面，本公开提供了包含上述共聚物的挤压制品。在一些实施方案中，挤压制品为膜、管道、导管或软管。在一些实施方案中，挤压制品为具有被挤压在其上的共聚物的导体。在一些实施方案中，挤压制品为具有被挤压在其上的共聚物的线缆。

在另一个方面，本公开提供了制备上述共聚物的方法。所述方法包括使包含下列物质的组分共聚：四氟乙烯和至少一种由式CF₂＝CF(CF₂)_m(OC_nF_2n)_zORf独立地表示的化合物。Rf为具有1至8个碳原子并任选地被一个或多个-O-基团间断的直链或支链的全氟烷基基团，m为0或1，每个n独立地为1至6，并且z为0、1、或2。可例如通过水乳液聚合或悬浮聚合来进行共聚。在一些实施方案中，组分包含至少一个独立地具有3至8个碳原子的全氟化末端烯烃。