[发明专利]一种低分子量四氟乙烯、乙烯三元共聚物、生产方法及其用途

说明书

本发明涉及一种含氟共聚物，具体地说是一种低分子量的四氟乙烯、乙烯三元共聚物，该共聚物分子量用熔融指数表述为＞40-150(g/min)。

高聚物的合成从成材角度，往往考虑合成高分子量的聚合物，如超高分子量聚乙烯，超高分子量聚全氟乙丙烯树脂(CN 85100491.1)，往往是由提高单体纯度或采取特殊聚合方法制成。七十年代以来，低分子量聚四氟乙烯品种的发展，由于含氟低聚物有良好的耐热生和耐化学药品性能，它们的表面张力很小，表面自由能低，表面摩擦系数小，故可用于表面活性剂、润滑油等，拓宽了用途。从现有工业对新材料的要求，合成易加工但仍能保持较好力学性能的低分子量共聚物是开劈新材料的有效途经之一。

四氟乙烯-乙烯三元共聚物是一种性能优良的含氟树脂，章云祥等发明了生产四氟乙烯-乙烯三元共聚物的方法(CN 85100468.7)，系在溶液沉淀聚合体系中，用过碳酸酯作引发剂，1，1，1-三氯，1，2，2-三氟乙烷作介质，用气相链调节剂控制共聚物分子量，使四氟乙烯、乙烯和第三单体的共聚物的熔融指数可在0.01-40之间任意调节，共聚物热稳定性良好，始初分解温度基本保持不变，基热稳定性良好，具有防腐、绝缘和热塑加工的性能。然而人们仍然期望多品种的含氟共聚物，以适合不同场合的要求。

本发明的目的是提供一种低分子量的四氟乙烯-乙烯三元共聚物，其具有更好的流动性和加工性能。

本发明的目的还提供一种简易的上述共聚物的生产方法。

本发明的另一目的是提供这种共聚物的用途：

本发明提供的一种低分子量四氟乙烯、乙烯三元共聚物，共聚物内单体克分子百分比为四氟乙烯60-40％，乙烯40-60％，第三单体为前二者总和的0.1-5％。所述的第三单体具有克分子，其中R＝CF₃、CH₃或CF₃(CF₂)n(CH₂CH₂)m， n＝0或1-10，m＝0或1，R¹＝CF₃、CH₃或H，R²＝H或F。其平均分子量可用熔融指数(g/min)MI表述，该共聚物的MI为＞40-150。

本发明共聚物中，单体克分子百分比推荐为四氟乙烯55-45％，乙烯45-55％，第三单体为前二者和的0.2-3％。

本发明的生产方法以1，1，2-三氯，1，2，2-三氟乙烷(F113)为介质的溶液沉淀聚合方法生产。系在F113溶液中，克分子比为60-40％的四氟乙烯，40-60％的乙烯、克分子比为前二者总和的0.1-10％的第三单体在20-90℃和压力为0.5-20MPa下发生聚合反应，反应时间为1-8小时。推荐四氟乙烯、乙烯、第三单体的克分子百分比为55-45％∶45-55％∶0.2-3％。所述的第三单体是，其中R＝CF₃、CH₃或CF₃(CF₂)n(CH₂CH₂)m、R₁＝CF₃、CH₃或H、R₂＝H或F，n＝0或1-10，m＝0或1。

本发明的方法中，应用过碳酸酯作引发剂，过碳酸酯引发剂具有(R³CO)₂分子式，其中R³是环己基(简称DCPD)或叔丁己基(简称BCPD)。

本发明的方法中，虽然第三单体在此共聚物中含量很小，但其对树脂的性能影响甚大，在拓宽树脂的熔触指数方面显得非常理想，所采用的第三单体能直接调节共聚的分子量，比使用链调节剂更为行之有效，采用第三单体直接调节共聚物分子量，熔融指数即可达到大于40，本发明的关键是，第三单体可有效的控制平均分子量及分子量分布在较宽范围。本发明的共聚物尽管平均分子量小，但仍具良好性能。