[发明专利]一种含氟聚合物加工助剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种含氟聚合物加工助剂的制备方法，包括如下步骤：将ε‑己内酯和氟聚合物弹性体同时投入反应器中，升温溶解；待氟聚合物弹性体完全溶解后，降温，加入多元醇，混合均匀，加入有机锡催化剂进行聚合反应，反应结束后，进行冷却，粉碎或喷雾造粒，得到所述的含氟聚合物加工助剂。通过该方法制备的加工助剂可以降低聚合物在挤出时的挤出压力，提高加工效率，并改善聚合物挤出的熔体破裂和“鲨鱼皮”现象，有效提升制品表面质量。与现有技术相比，本发明加工助剂具有在聚合物加工时分散粒径均匀，应用在聚合物挤出加工长时间模头处不易结焦等特点。

技术领域：

本发明涉及聚合物加工助剂领域，具体涉及一种含氟聚合物加工助剂的制备方法。

背景技术：

塑料制品在满足产品力学性能的同时，在挤出和成型加工过程中常常会遇到一些问题，这些问题包括：聚合物积聚在模头的孔口处(称为模口积料或模口流涎)、在进行挤出过程中高的背压，以及由于高挤出温度导致的聚合物的过度降解或低的熔体强度。这些问题使挤出工艺减慢，或者必须停止工艺来清洁设备。

含氟聚合物加工助剂可以解决这些问题。原理主要是利用氟化合物具有极低的表面能，在塑料加工中能减少加工树脂分子间的内摩擦，增加熔融速率和熔体的变形性改善总体塑化效果，同时它在加工树脂中的溶解度极低、和基体树脂不相容，在加工过程中从熔体中渗出到熔体表面，在加工设备金属表面形成一个隔离层，降低熔体与机体、模口金属表面的粘着力，减少熔体在运动过程中与器壁产生的摩擦，改善加工过程中熔体运动不均匀状态，从而对树脂加工性能、产品质量、能源消耗、生产效率、机械磨损都有不同程度的改善。

现有技术通过聚乙二醇、聚己内酯和含氟聚合物复配的方式可以得到含氟聚合物加工助剂。如美国专利US4855360,通过数均分子量1000～20000的聚乙二醇与氟聚合物复配；中国专利CN102428140A，通过聚己内酯、聚环氧烷、氟聚合物三者复配。虽然这些助剂比较有效，它可以缩短和消除可挤出组合物熔融破裂所需的时间。但是，一方面，由于复配时需要含氟聚合物在低温下粉碎成颗粒，粉碎的颗粒粒径很难达到小于10μm，而且复配后容易成团结块，在应用时极易出现分散不均匀的情况，从而导致加工工艺不稳定；另一方面，低分子量的聚乙二醇很容易通过热致氧化分解，从而在模头处有结焦现象。因此，需要一种新的制备工艺，来解决目前含氟聚合物分散不均匀和热致氧化分解问题。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种含氟聚合物加工助剂的制备方法，该制备方法制得的含氟聚合物分散性好，耐高温性能优异。

为更好的解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种含氟聚合物加工助剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将ε－己内酯和氟聚合物弹性体同时投入反应器中，升温溶解；

(2)待氟聚合物弹性体完全溶解后，降温至120～170℃，加入多元醇，混合均匀，控制温度120～170℃，加入有机锡催化剂进行聚合反应1～5h，反应结束后，进行冷却，粉碎或喷雾造粒，得到所述的含氟聚合物加工助剂。

作为一种优选的技术方案，所述氟聚合物弹性体包含选自以下各项的共聚单元：①偏二氟乙烯、六氟丙烯；②偏二氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯；③四氟乙烯、丙烯；④四氟乙烯、偏二氟乙烯、丙烯。

作为一种优选的技术方案，所述氟聚合物弹性体为偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。

作为一种优选的技术方案，所述氟聚合物弹性体，在121℃下的门尼粘度ML(1+10)为30～80；进一步优选为50～80。

作为一种优选的技术方案，所述ε－己内酯的纯度≥99.0％，水含量≤200PPM。

作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，所述ε－己内酯与氟聚合物弹性体的质量比为(4～20)：3。