[发明专利]偏氟乙烯和三氟氯乙烯的多相共聚物及其制备方法

说明书

本发明是关于偏氟乙烯（VF₂）和三氟氯乙烯（C₂F₃Cl）多相共聚物，它是由偏氟乙烯和三氟氯乙烯的弹性体小球体分散于由偏氟乙烯准聚合物构成的基体中所组成。这种共聚物是通过VF₂和C₂F₃Cl共聚合，然后VF₂均聚合而制备的一种弹性体。

聚偏氟乙烯（PVDF）是人们共知的一种聚合物，它的性能优良，特别是机械性能和耐化学试剂性能优良。但它同时存在柔软性能差的缺点。这种缺点限制了它在要求柔软性质，比如要求能够纩绕的管材方面的应用。

为了克服这种柔软性能差的缺点，人们提出了使VF₂与C₂F₃Cl共聚合的方法，例如日本专利申请书51-149392/76中所描述的方法。根据该专利，在全部为VF₂的反应介质中有规律地补加C₂F₃Cl进行共聚合。在这种类型的共聚合中，两种单体反应速度是不同的、VF₂的反应速度比C₂F₃Cl的反应速度更慢，因此适当调节向VF₂中通入C₂F₃Cl的速度，便可得到下列结构的均相共聚物：

用上述方法得到的均相共聚物的柔软性能高，但是也发现随着-CF₂-CFCl-基团数在大分子链中逐渐增加，共聚物的熔点越来越降低。并且，共聚物中的C₂F₃Cl超过15%（重量）是属于弹性体范围，这种弹性体的结构是均相的，它作为断裂应力低、软化点低而断裂伸长高的产品是人所共知的。

根据本发明所制备的共聚物具有好的柔软性，同也具有与PVDF相似的熔点。正如已经指出那样，根据本发明制备的共聚物是VF₂和C₂F₃Cl的共聚物，其特征在于，粒子的结构是多相的，该粒子是由分散于VF₂的准聚合物形成的基体中的、由VF₂和C₂F₃Cl均相共聚物弹性体的小球体构成的。全部分散于上述基体中的这些弹性体小球体均通过由单体共聚合反应中产生的化学键紧密相结合。

构成小球的弹性体是结构式为-（CF₂-CH₂-CF₂-CH₂-CF₂-CFCl）_n的均相共聚物，在该共聚物中，C₂F₃Cl的-CF₂-CFCl-基团占弹性体的15～70%（重量），最好占23～45%（重量）。

这种弹性体分散于由VF₂准聚合物组成的基体中。这种基体被称作准聚合物，原因正如下列制备方法中具体说明那样。这种与小球紧密结合的基体在准聚合物与小球相结合的界面上是由VF₂和C₂F₃Cl的共聚物构成的，其中的C₂F₃Cl随着逐渐接近颗粒而逐步减少。上述共聚物逐渐地并很快地被近似于纯PVDF所取代。在准聚合物中存在近似于纯的PVDF是由于在制造了作为核的弹性体之后，反应介质中的C₂F₃Cl实际上已完全消失了。因此，建议在这种准聚合物中C₂F₃Cl的含量要最少为佳，理想状态应该是这种聚合物基本上是由PVDF所构成。

这种PVDF准聚合物通常中最终多相共聚物的45～90%（重量），多相共聚物中的C₂F₃Cl总量最好占5～15%（重量）。