[发明专利]十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其溶液聚合制备方法

说明书

本发明公开了十六氟‑1‑辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其溶液聚合制备方法，溶液聚合制备方法是以四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟‑1‑辛烯为共聚单体，其中四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟‑1‑辛烯的摩尔百分比为80～95:4.9～15:0.1～5。制备过程中，在一定温度下向反应器中预加含氟溶剂和共聚单体，升温至20～60℃，压力为1.1～1.5MPa，加入全氟引发剂引发聚合反应，反应过程中补共聚单体，最终得到改性后的聚全氟乙丙烯。本发明采用的改性单体为全氟单体，制得的改性后的聚全氟乙丙烯树脂耐热性能优良，其粒料无染色现象，可作为高速挤出级产品，能在300～500m/min的高速下平稳地涂覆于线缆表面。

技术领域

本发明属于全氟乙丙烯树脂改性技术领域，涉及了十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其溶液聚合制备方法。

背景技术

聚全氟乙丙烯是继聚四氟乙烯之后关于四氟乙烯的商业化较早的共聚物，是一种可熔融加工的全氟塑料，商业化产品出现在20实际60年代。在聚四氟乙烯的基础上，聚全氟乙丙烯树脂的合成、成型加工及工业领域的应用均迅速发展成熟起来。聚全氟乙丙烯树脂具有聚四氟乙烯树脂几乎所有的优异性能，它的独特优势在于可以进行熔融加工，通过注塑和挤出成型，六氟丙烯的引入降低了树脂的熔点及熔融粘度，提高了加工性能，扩大了氟树脂的应用范围，尤其是高性能、高品质的电线电缆，在通讯、航天、精密仪器等领域得到广泛应用。

聚全氟乙丙烯树脂既具有聚四氟乙烯树脂的优良性能又具有热塑加工成型的特点，具优异的耐高温性、耐腐蚀性、耐溶剂性、耐候性和低可燃性等，还具有优异的电绝缘性和高频下的低介电损耗角正切，因此聚全氟乙丙烯树脂被广泛用于电线电缆的绝缘层。

为提高聚全氟乙丙烯的加工效率、粘接性能等，国内外企业采用第三单体对其进行改性。

采用溶液聚合方法，由于单体浓度较低，聚合速率相对较慢，收率较低，设备生产能力和利用率较低；此外，溶剂可能会产生链转移效果，使聚合物分子量降低，因此需要根据溶剂特性，调整配方及工艺条件，提高反应速率和保证一定的分子量。使用有机溶剂时，要配置分离设备，增加溶剂蒸发、回收和精制等工序，研究除尽聚合物中残留溶剂的工艺条件。

专利CN104479061A公开了用偏氟乙烯单体改性聚全氟乙丙烯树脂的制备方法，由于引入的偏氟乙烯单体中含有氢，会大幅度降低聚全氟乙丙烯树脂的耐热性能、耐溶剂性能和耐腐蚀性能等。

专利CN104530291A公开了用三氟氯乙烯单体改性聚全氟乙丙烯树脂的制备方法，由于引入的三氟氯乙烯单体中含有氯，也会降低聚全氟乙丙烯树脂的耐热性能和耐溶剂性能等。

专利CN105504133A公开了引入全氟烷基乙烯基醚为共聚单体改性聚全氟乙丙烯树脂的制备方法，制备的改性聚全氟乙丙烯树脂仍为全氟树脂，不会影响其耐热性能、耐溶剂性能和耐腐蚀性能等。但使用的全氟甲基乙烯基醚、全氟乙基乙烯基醚或全氟丙基乙烯基醚，其烷基侧链较短，改性效果不如长侧链的显著。此外，反应过程中采用水为反应介质，使用全氟聚醚等乳化剂且又加入氟碳溶剂，会产生大量含氟废水。

发明内容

本发明的目的在于提供十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂及其溶液聚合制备方法，溶液聚合制备方法是在三单体共聚的同时增加溶液介质，该工艺简单、反应稳定，制得的聚全氟乙丙烯树脂不含PFOA、杂质少、挥发分低，其粒料无染色现象，可作为高速挤出级产品，能在300～500m/min的高速下平稳地涂覆于线缆表面。

为了解决上上述技术问题，采用如下技术方案：

十六氟-1-辛烯改性的聚全氟乙丙烯树脂，其特征在于：聚全氟乙丙烯树脂是由四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟-1-辛烯共聚而成的含氟共聚物，其中四氟乙烯、六氟丙烯和十六氟-1-辛烯的摩尔百分比为80～95:4.9～15:0.1～5。