[发明专利]含氟聚合物不稳定端基的稳定化处理方法

说明书

本发明属于含氟高分子材料领域，具体涉及一种含氟聚合物不稳定端基的稳定化处理方法，先将含氟聚合物粉料与氟化试剂混合反应，进行预处理，然后将预处理的含氟聚合物粉料造粒，再将含氟聚合物粒料与氟化试剂混合反应；包括以下步骤：(1)将含氟聚合物粉料和氟化试剂加入反应釜内进行反应，得到预处理的含氟聚合物粉料；(2)将预处理的含氟聚合物粉料经造粒机造粒，得到含氟聚合物粒料；(3)将含氟聚合物粒料和氟化试剂加入到反应釜内进行反应，得到稳定的含氟聚合物产品；其中，所述的氟化试剂为SF₄和无水HF。本发明采用两步法氟化工艺减少了含氟聚合物中的不稳定端基，解决了含氟聚合物高温稳定性差、重金属离子含量高的问题。

技术领域

本发明属于含氟高分子材料领域，具体涉及一种含氟聚合物不稳定端基的稳定化处理方法。

背景技术

含氟聚合物因具有优异的机械性能、耐溶剂性、介电性等性能，广泛应用在化工、电子电气、半导体等领域，在工业上多用水相分散聚合工艺进行制备。

但是，水相分散聚合所用的引发剂多为无机过硫酸盐，无机过硫酸盐的使用，会使聚合物的端基含有-COF和-COOH官能团，他们的存在会影响含氟聚合物的高温稳定性，如果不处理上述不稳定端基，会严重影响含氟聚合物的使用和加工性能，产生诸如高温变色、制品出现气泡等现象，所以要进行端基稳定化处理。

专利US3085083报道采用碱金属或碱土金属对应的碱或碱性盐在水蒸气的存在下，在200～350℃条件下对含有不稳定端基的上述含氟聚合物进行处理，能将-COF和-COOH转化成相对稳定的-CF₂H，此法存在的缺点是碱金属会残留在聚合物中，影响含氟聚合物的热稳定性，而且在工业化生产中，用这种方法处理的能耗太高。

专利US4946902公开了采用氟气对含氟聚合物端基稳定化处理的方法，这也是目前最为常用的氟化方法，但是对某些基团的处理效果，氟气并非是最佳的选择；而且由于氟气的强氧化性，还会将聚合物分子链中的H取代，这在有些特定的聚合物是不允许的，例如ETFE。

现有氟聚合物的端基稳定化处理工艺，一般都是一步氟化工艺，且多数是对粒料进行氟化，氟化完毕即得到产品，这种工艺存在的弊端有两个，一是粉料不进行氟化而直接造粒，在造粒过程中会导致粉料分解加剧，腐蚀造粒设备，更为严重的是得到的氟聚合物产品中的重金属离子含量超标，这在对产品纯度有较高要求的某些行业应用是不允许的，如半导体行业；二是如果只对粉料氟化而不对粒料进行氟化，得到的产品中的不稳定端基含量偏高，使氟聚合物的热稳定性降低，导致其在加工使用过程中出现变色现象，氟离子萃出量偏高，同样会影响氟树脂的应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种含氟聚合物不稳定端基的稳定化处理方法，采用两步法氟化工艺减少了含氟聚合物中的不稳定端基，解决了含氟聚合物高温稳定性差、重金属离子含量高的问题。

本发明所述的含氟聚合物不稳定端基的稳定化处理方法，先将含氟聚合物粉料与氟化试剂混合反应，进行预处理，然后将预处理的含氟聚合物粉料造粒，最后再将含氟聚合物粒料与氟化试剂混合反应，即得含氟聚合物产品；

具体包括以下步骤：

(1)将含氟聚合物粉料和氟化试剂加入到反应釜内进行反应，得到预处理的含氟聚合物粉料；

(2)将预处理的含氟聚合物粉料通过造粒机造粒，得到含氟聚合物粒料；

(3)将含氟聚合物粒料和氟化试剂加入到反应釜内进行反应，得到稳定的含氟聚合物产品；

其中，所述的氟化试剂为SF₄和无水HF，HF起催化剂的作用。