[发明专利]基于全氟聚合物的可发泡固体组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及基于全氟聚合物的可发泡固体组合物，其制备方法及其用于制备发泡的涂层，该组合物含有在聚合物基质中均匀分散的液体氟代聚醚和成核剂。

已知在在涂层领域中，尤其在电线涂层中使用全氟聚合物，其原因是它有很好的性能，诸如：

——耐热性，可高达260℃

——高体积和表面抵抗性

——高介电稳定性

——低介电常数

——低消耗指数

——高耐化学试剂性和耐湿气性。

这些性能使全氟聚合物特别适用于微电缆和数据传输领域，其中低值介电常数和低值消耗指数使它能制造小型化的电缆，该电缆即使在很高电压时也能提供良好的绝缘性，具有绝缘层的最低电容性和具有电信号的最低发生减小的失真，在数字式或所谓微波传输中于甚至可能超过10GHz的频率下传输该电信号。

在数字传输领域中，众所周知，借助发泡技术能够得到全氟聚合物的发泡层，其介电常数比全氟聚合物的低。

全氟聚合物发泡的已知技术一般使用成核剂和作为发泡剂的气体或在聚合物挤出温度产生气体的化合物。

通常在电线挤出步骤的同时向全氟聚合物中加入这样的发泡剂，同时伴有其加入量的显著问题和随后难以得到具有高度孔隙和具有均匀和细密的泡孔而没有不均匀或粗糙及大泡孔结构的发泡聚合物。

尤其在使用热分解产生气体的有机和无机固体发泡或膨胀剂时，由于是在全氟聚合物挤出所需的高温，因此表现出的显著问题是，这样试剂迅速分解而使得难以调节发泡聚合物中的孔隙度、泡孔均匀性及其细密性，而且其分解产物可改变全氟聚合物的良好性能，尤其改变其介电性能。

由US3072583已知一种全氟聚合物泡沫涂敷电缆的制备方法，其中使用氯氟烃(CFC)，优选CHClF₂作为发泡剂，其中存在的氮化硼作为成核剂。

根据这样方法，在压力下将CFC渗入聚合物中，然后将该聚合物加到挤出机中，在模出口直接得到用于电线涂层的发泡聚合物。

该方法的缺点在于，难以调节加到聚合中的CFC量，而且，在一台与添加物料不同的挤出机中，通过挤出混有CFC的材料不能得到用发泡聚合物涂敷的电线。添加的被迫结合和涂敷电线工艺使得其后很难得到高膨胀率和均匀及细密的泡孔，尤其在微电缆领域中更是如此。

还已知一种全氟聚合物发泡的工艺，该工艺中用氮气作发泡剂，其中在电缆挤出过程中于40至50MPa下注入氮气。

该方法的缺点在于，必须在高压下操作和在相应挤出机容量的压力下注入气体量的调节是很难而又很关键的，以便能够得到高膨胀率和控制的及均匀的发泡，其中发泡聚合物具有封闭的、细密的和均匀的泡孔，尤其在微电缆领域中，发泡层具有约1mm的低厚度。

而且，该工艺需要实质性地改进目前用于挤出全氟聚合物电缆的挤出机。

现已发现基于全氟聚合物的特殊可膨胀或可发泡的固体组合物，该组合物含有在聚合物基质中均匀分散的液态氟代聚醚和成核剂，可将它们加到目前用于制备全氟聚合物电缆的通常挤出机中并能得到具有很好性能的电缆，而没有已知方法的缺点。

该可膨胀组合物是稳定的并能长期贮存，而且不需要改进用于全氟聚合物电缆的常规挤出机。

通过使用所述可发泡的组合物能够以简单的方式进行发泡电缆的挤出，其中可得到的孔隙度和膨胀泡孔的细密性和均匀性的控制不产生临界值，由此得到发泡的电缆，其中发泡层具有细密而均匀的泡孔结构，而没有不规整性和表面粗糙性，而且也有约1mm的很纸厚度。

因此，本发明的目的是提供一种可膨胀或可热发泡的基于全氟聚合物的固体组合物，该组合物含有：

(a)至少一种热塑性全氟聚合物，以及在聚合物基质中均匀分散的；

(b)相对于聚合物(a)0.002～10％(重量)的成核剂

(c)相对于聚合物(a)0.05～20％(重量)的氟代聚醚，该氟代聚醚由选自下述之一的氟代氧亚烷基单元组成：CF₂CF₂CF₂O,(CF₂CF₂CH₂O)，所述单元在聚合物链中统计地分布，具有可含H或Cl的中性氟代烷基或全氟烷基端基，并具有数均分子量低于3500，优选为350至2500，特别优选为900至1800。