[发明专利]一种挤管用聚四氟乙烯及其制备方法

说明书

本发明涉及有机高分子化合物领域，具体涉及一种挤管用聚四氟乙烯树脂及其制备方法，本发明的主要改进之处为，制备过程中将聚合反应分两阶段进行，前期在低压下进行聚合，后期在较高的压力条件下进行聚合，且在聚合的过程中分别在前期和后期添加改性剂A和改性剂B。利用此方法得到一种透明型、高强度聚四氟乙烯分散树脂，该树脂用于糊状推挤压加工管材，得到的制品具有平直、光滑、连续、透明度好、外观好、高强度等特点。

技术领域

本发明涉及有机高分子化合物领域，具体涉及一种含氟有机化合物制备方法及制得的聚四氟乙烯树脂。

背景技术

聚四氟乙烯优良的耐化学腐蚀性、耐高低温性、耐老化性、低摩擦性、不粘性、生理惰性，使它在化工、机械、电气、建筑、医疗等领域成为不可缺少的特种材料，它在-250～250℃温度范围内长期使用。挤出型聚四氟乙烯树脂的制备于20世纪40年代开始研究，它是聚四氟乙烯树脂的一大分支，随着分散树脂成型加工技术的进步和聚四氟乙烯树脂应用范围的拓宽，促使挤出型聚四氟乙烯分散树脂质量不断提高并向高端发展。

专利CN1986577A公开了采用过硫酸铵作为引发剂制备挤管用聚四氟乙烯分散树脂，其端基形式不稳定，在制品加工过程中易分解，造成小分子物质溢出，影响制品的性能及外观。

专利CN101328235A公开了一种加入第二共聚单体制备分散改性聚四氟乙烯的方法。该方法中使用的第二共聚单体为全氟丙基乙烯基醚，该产品具有良好的特性和较高的产率。此发明重点在于尽量少用全氟辛酸盐乳化剂得到的改性聚四氟乙烯具有良好的特征。

专利CN102344519A公开了一种适用于加工毛细管的改性聚四氟乙烯分散树脂的生产方法。该方法中加入全氟丙基乙烯基醚作为改性剂，并加入二氟甲烷作为链转移剂，得到压缩比1600:1的聚四氟乙烯分散树脂。

专利CN104311717A公开了一种挤管用聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，该方法在聚合过程中采用复合引发体系，加入改性剂A、B，并通过螺带搅拌器及适中的搅拌速度、压力和温度等，后处理采用锥形多瓣梅花桶凝聚得到聚四氟乙烯分散树脂。但是该方法存在反应时间较长，操作复杂，且挤出管透明度、强度较本发明差的问题。

发明内容

本发明涉及一种透明型、高强度挤管用聚四氟乙烯分散树脂及其制备方法，包括如下步骤：

1)向反应釜中添加去离子水和分散剂，去除反应釜中的空气，向反应釜中加入改性剂A和四氟乙烯单体，然后加入有机引发剂，开始前期的聚合反应，反应过程中通过补加四氟乙烯单体维持釜内压力为为1.3～1.8MPa；

2)当四氟乙烯单体的添加量为总量的73～77％时，将反应釜中未反应的气体原料进行回收，向反应釜中添加改性剂B，再次加入四氟乙烯单体，开始后期的聚合反应，反应过程中通过补加四氟乙烯单体维持釜内压力为2.3～2.8MPa，至反应结束；

所述改性剂A为全氟烷基乙烯基醚，所述改性剂B为全氟烷基乙烯。

本发明中，引发剂采用有机引发剂，可实现聚合温度在较窄范围内的可控操作，有利于得到分子量高且分子量分布较窄的聚四氟乙烯树脂，并改善挤出管外观。聚合前期的低压反应，可提高改性单体A与四氟乙烯局部的共聚度，保证改性单体均匀、有效地链接在主链上，从而改善聚四氟乙烯的柔韧性，提高挤出管的透明性及成型性，还可改善挤出管的耐低温性能；聚合的后期添加改性剂B并在高压下反应，可保证树脂产品的分子量，满足产品高强度等方面的需求。控制四氟乙烯单体的添加量为总量的73～77％时开始后期的反应，可更好地平衡挤出后的聚四氟乙烯对于透明度和强度的需求。总之，本发明所述改性剂不仅可理想地改善材料的性能，而且本发明所述的改性剂A和改性剂B均为液体，在反应的过程中操作更简单、方便、可重复性强，所得到的树脂分子量更高、拉伸强度更高，挤出管的透明性更好、强度更好，且耐低温性能更优异。