[发明专利]一种聚偏氟乙烯树脂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种聚偏氟乙烯树脂的制备方法，它包括如下步骤：采用连续乳液聚合法制备聚偏氟乙烯树脂，具体分成三个阶段：

第一阶段：偏氟乙烯单体经均聚得到均聚PVDF树脂；

第二阶段：偏氟乙烯单体和改性单体经共聚得到共聚PVDF树脂；

第三阶段：偏氟乙烯单体经均聚和/或偏氟乙烯单体与改性单体经共聚得到均聚PVDF和/或共聚PVDF树脂；

得到所述聚偏氟乙烯树脂；

第一阶段、第二阶段和第三阶段是在引发剂和链转移剂存在的条件下进行；

所述引发剂为油溶性过氧化物引发剂；

所述链转移剂为丙酮、乙酸乙酯、碳酸二乙酯、丙二酸二乙酯、丁二酸二乙酯或丁二酸二丙酯；

所述第二阶段和/或所述第三阶段中，所述改性单体占该阶段所有单体的摩尔含量为10～50％；

所述聚偏氟乙烯树脂中，所述改性单体的质量百分含量为3～15％；

所述改性单体为氟乙烯、三氟乙烯、三氟氯乙烯、1,2-二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟(烷基乙烯基)醚、全氟(1，3-二氧杂环戊烯)和全氟(2，2-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯)中的至少一种；

所述聚偏氟乙烯树脂由第一阶段得到均聚PVDF树脂、第二阶段得到的共聚PVDF树脂和第三阶段得到的均聚PVDF和/或共聚PVDF树脂组成；

以所述聚偏氟乙烯树脂的总的质量百分含量为100％计；所述第一阶段得到的均聚PVDF树脂的质量百分含量为30～90％；所述第二阶段得到的共聚PVDF树脂的质量百分含量为5～45％；所述第三阶段得到的均聚PVDF和/或共聚PVDF树脂的质量百分含量为5～25％。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)偏氟乙烯单体在水和乳化剂形成的乳化体系中进行第一阶段的均聚，得到均聚PVDF树脂；

2)向步骤1)得到的体系中补加偏氟乙烯单体和改性单体的混合气体进行第二阶段的共聚，得到共聚PVDF树脂；

3)向步骤2)得到的体系中补加偏氟乙烯单体或者偏氟乙烯单体和改性单体的混合气体进行第三阶段的均聚和/或共聚，得到均聚PVDF树脂和/或共聚PVDF树脂；

步骤1)-步骤3)在引发剂和链转移剂存在的条件下进行；

所述引发剂为油溶性过氧化物引发剂；

所述链转移剂为丙酮、乙酸乙酯、碳酸二乙酯、丙二酸二乙酯、丁二酸二乙酯或丁二酸二丙酯；

4)取出步骤3)得到的乳液，经凝聚、洗涤和干燥，得到所述聚偏氟乙烯树脂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为全氟辛酸钠、全氟辛酸钾或全氟辛酸铵；所述乳化剂用量为三个阶段全部单体总重量的0.05～0.5％；所述乳化剂的添加步骤如下：在步骤1)反应前一次性加入；

所述引发剂为过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化异丁酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二正丙酯或过氧化二碳酸二乙酯；所述引发剂的用量为三个阶段全部单体总重量的0.1～1％；所述引发剂的添加步骤如下：所述引发剂在反应过程中分批加入，步骤1)反应开始前加入引发剂总重量的50％，反应进行到单体消耗量为三个阶段全部单体总重量的1/3时补加引发剂总重量的20～30％，反应进行到单体消耗量为三个阶段全部单体总重量的2/3时补加引发剂总重量的10～20％，反应到第三阶段时补加引发剂总重量的10～20％；

所述链转移剂的用量为三个阶段全部单体总重量的3～10％；所述链转移剂的添加步骤如下：所述链转移剂在反应过程中分批加入，步骤1)反应开始前加入链转移剂总重量的5～10％，反应进行到单体消耗量为三个阶段全部单体总重量的1/3时补加链转移剂总重量的3～5％，反应进行到单体消耗量为三个阶段全部单体总重量的2/3时补加链转移剂总重量的2～5％，反应进入到第三阶段时补加链转移剂总重量的80～90％。