[发明专利]含氟聚合物、含氟聚合物组合物和含氟聚合物分散体

说明书

本发明涉及一种四氟乙烯共聚物，该四氟乙烯共聚物具有约240℃至325℃的熔点、0.5‑80克/10分钟的熔体流动指数(在372℃和5kg载荷下的MFI)并且具有至少70重量％的衍生自四氟乙烯的单元，并且还包含衍生自至少一种对应于以下通式的全氟化烷基烯丙基醚(PAAE)共聚单体的单元：CF₂＝CF‑CF₂‑O‑Rf (I)其中Rf为具有1至10个碳原子的全氟化烷基残基，并且其中该残基的烷基链可被氧原子间断一次或多于一次，并且还任选地包含衍生自全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、全氟乙基乙烯基醚(PEVE)以及它们的组合物的单元，并且其中衍生自PAAE以及任选的PMVE、PEVE或它们的组合物的单元的含量为至少1.0重量％。

技术领域

本公开涉及含氟聚合物和含氟聚合物组合物、涉及制造它们的方法并涉及它们的应用。

背景技术

具有高含量TFE并因此具有高熔点和低熔体流动指数的氟化聚合物通常通过水性乳液聚合(即在乳化剂的存在下在水相中进行的自由基聚合)来制备。全氟化链烷酸特别是全氟辛酸已在工业中广泛用作优选的乳化剂。由于全氟辛酸的生物降解性差，因此需要避免或减少其使用。已经开发了不添加任何全氟链烷酸的聚合反应，例如使用可生物降解性更高的替代氟化乳化剂进行的聚合反应，例如如美国专利7,671,112中所述。

然而，已经在四氟乙烯(TFE)和全氟化乙烯基醚(PAVE)(特别是全氟丙基乙烯基醚(PPVE)和PPVE的更高链同系物)的共聚物中发现了全氟化链烷酸，特别是具有6至12个碳原子的那些，即使在这些聚合物的制备中没有使用此类全氟化链烷酸的情况下也是如此。据信，当此类全氟化乙烯基醚用作共聚单体时，这些全氟化链烷酸可在聚合期间作为副产物形成。全氟化丙基乙烯基醚通常在含氟聚合物的制备中用作共聚单体，以提供可熔融加工的热塑性聚合物，以用于制备具有高化学惰性和高工作温度的成型制品，或提供剪切稳定的含氟聚合物分散体，例如用于制备涂料组合物。

因此，需要提供高熔点TFE基共聚物和TFE基共聚物分散体，而不产生任何全氟化链烷酸，特别是具有C₈至C₁₃烷基链的那些，或仅产生非常少量的这些化合物。此外，所得聚合物有利地具有良好的机械性能，特别是允许用于涂层和制造成型制品的机械性能。

发明内容

在一个方面，提供了一种四氟乙烯共聚物，该四氟乙烯共聚物具有约240℃至325℃的熔点、0.5-80克/10分钟的熔体流动指数(在372℃和5kg载荷下的MFI)并且具有至少70重量％的衍生自四氟乙烯的单元，并且还具有衍生自至少一种对应于以下通式的全氟化烯丙基醚(PAAE)共聚单体的单元：

CF₂＝CF-CF₂-O-Rf (I)

其中Rf为具有1至10个碳原子的全氟化烷基残基，并且其中该残基的烷基链可被氧原子间断一次或多于一次，并且其中该聚合物任选地还包含衍生自全氟甲基乙烯基醚(PMVE)、全氟乙基乙烯基醚(PEVE)以及它们的组合物的单元，并且其中衍生自PAAE和任选地衍生自PMVE、PEVE的单元的总含量为至少1.0重量％、优选至少1.5重量％。

在另一方面，提供了一种包含四氟乙烯共聚物的组合物。

在另一方面，提供了一种用于制备四氟乙烯共聚物的方法，该方法包括在不添加任何全氟化链烷酸乳化剂的情况下，通过水性乳液聚合来共聚四氟乙烯、一种或多种PAAE以及任选的PMVE、PEVE或它们的组合物。

在另一方面，提供了一种包含四氟乙烯共聚物的成型制品。

在另一方面，提供了一种含有四氟乙烯共聚物的涂层。

在另一方面，提供了一种制造涂层的方法。