一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，在聚合釜中加入高纯水、稳定剂以及全氟类表面活性剂后，抽真空、除氧后，加入部分四氟乙烯，加热至反应温度后，加入改性单体，持续加入四氟乙烯至反应压力，加入水溶性引发剂，保持反应压力以及反应温度，四氟乙烯达到加入量后停止反应，其中水溶性引发剂为过硫酸铵与过氧化丁二酰的组合引发剂，过硫酸铵与过氧化丁二酰质量比为1:5~100，以高纯水质量比计，过氧化丁二酰加入量为0.001%~0.05%，过氧化丁二酰在反应压力达到后即加入，持续搅拌反应20~90分钟后再加入过硫酸铵，采用本方法用于制备具有高压缩比的聚四氟乙烯分散树脂，树脂分子量分布窄，制备的产品具有平直、光滑、连续、壁厚均匀稳定的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法
本专利技术涉及一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，属于高分子

技术介绍
聚四氟乙烯有优异的耐化学性、热稳定性、介电性能、不粘性、耐候和耐摩擦性，且表面张力低，电绝缘性优良，已成为了工业上不可或缺的工程材料。同时，聚四氟乙烯也存在一些固有缺点，如高结晶度、熔点温度下高黏度，给加工过程带来许多困难，从而使聚四氟乙烯在应用上受到限制。分子量较高的纯聚四氟乙烯分散树脂不适用于加工厚度较薄的制品，如线缆的包覆层和毛细管等，因为在加工过程中需要很高的挤出压力，而过高的压力会导致制品出现裂纹。壁厚均匀稳定对于线缆的包覆层和毛细管是非常重要的，壁厚不均匀影响制品的力学强度、电气性能和外观。制品壁厚均匀稳定除了与加工方法有关外，与树脂的分子量分布有很大关系。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种具有高压缩比且分子量分布窄的改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，在聚合釜中加入高纯水、稳定剂以及全氟类表面活性剂后，对聚合釜进行抽真空以及除氧，当聚合釜内氧含量低于20ppm后，加入部分四氟乙烯单体，加热聚合釜至反应温度后，加入改性单体，继续加入四氟乙烯单体至反应压力，达到反应压力后，加入水溶性引发剂，开始聚合反应，持续补加四氟乙烯单体维持反应压力，保持聚合釜反应温度，当四氟乙烯单体达到加入量后停止反应，将反应乳液经冷却后分离出稳定剂，搅拌凝聚干燥即得，其中以高纯水质量比计，稳定剂加入量为3%~8%，全氟类表面活性剂加入量为0.05~0.5%，四氟乙烯单体加入量为30~55%，以四氟乙烯单体总加入量质量比计，改性单体加入量为0.05~1.5%，所述反应压力为1.5~3.5MPa，所述反应温度控制在65~105℃之间。所述水溶性引发剂为过硫酸铵与过氧化丁二酰的组合引发剂，过硫酸铵与过氧化丁二酰质量比为1:5~100，以高纯水质量比计，过氧化丁二酰加入量为0.001%~0.05%，其中过氧化丁二酰在反应压力达到后即加入，持续搅拌反应20~90分钟后再加入过硫酸铵。在反应温度下过氧化丁二酰的半衰期要比过硫酸铵长，先加入过氧化丁二酰后加入过硫酸铵可使自由基较为均匀的生成，初级粒子的分子量分布窄。所述改性单体为三氟氯乙烯、六氟丙烯、偏氟乙烯或全氟烷基乙烯基醚中的一种或多种组合。所述改性单体采用间断方式加入，即单次一次性加入或组合物分开多次加入。所述全氟类表面活性剂为全氟辛酸铵或全氟聚醚羧酸盐。所述稳定剂为石蜡，熔点为60~61℃。所述聚合釜为卧式搅拌釜，内部搅拌器为折叶桨式搅拌器。搅拌轴上有多个短桨叶，呈不同方向分布，既降低搅拌过程造成的破乳，又增加传质效果，提高反应均匀性。本专利技术所达到的有益效果：采用本方法聚合过程乳液体系稳定，产生的破乳少，原料单耗低。本方法生产的树脂分子量分布窄，制备的产品具有平直、光滑、连续、壁厚均匀稳定的特点，可用于加工厚度较薄的制品，如线缆的包覆层和毛细管等。具体实施方式下面对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1：往3000L聚合釜中加入高纯水2000L、石蜡80kg以及全氟辛酸铵3.2kg，加入完毕后对聚合釜进行抽真空、充高纯氮交替除氧。当聚合釜氧含量低于20ppm后，可再次对聚合釜抽真空，然后往聚合釜中加入四氟乙烯单体。釜内氧含量低于20ppm后，方可加热聚合釜至93℃，一次性加入六氟丙烯0.8kg，继续加入四氟乙烯至聚合釜压力为2.5MPa，达到反应压力后加入过氧化丁二酰500g，反应开始后持续补加四氟乙烯维持釜内压力为2.5MPa，并通过聚合釜夹套冷媒维持釜内温度为93±1℃，反应40分钟后加入过硫酸铵12g。四氟乙烯加入量达到800kg后停止反应。乳液经冷却分离石蜡，通过机械搅拌凝聚后干燥即得产品。实施例2：往3000L聚合釜中加入高纯水2000L、石蜡100kg以及全氟辛酸铵2.5kg，加入完毕后对聚合釜进行抽真空、充高纯氮交替除氧。当聚合釜氧含量低于20ppm后，可再次对聚合釜抽真空，然后往聚合釜中加入四氟乙烯单体。釜内氧含量低于20ppm后，方可加热聚合釜至100℃，一次性加入三氟氯乙烯2kg，继续加入四氟乙烯至聚合釜压力为2.0MPa，达到反应压力后加入过氧化丁二酰300g，反应开始后持续补加四氟乙烯维持釜内压力为2.0MPa，并通过聚合釜夹套冷媒维持釜内温度为100±1℃，反应20分钟后加入过硫酸铵12g。四氟乙烯加入量达到700kg后停止反应。乳液经冷却分离石蜡，通过机械搅拌凝聚后干燥即得产品。实施例3：往3000L聚合釜中加入高纯水2000L、石蜡100kg以及全氟辛酸铵4kg，加入完毕后对聚合釜进行抽真空、充高纯氮交替除氧。当聚合釜氧含量低于20ppm后，可再次对聚合釜抽真空，然后往聚合釜中加入四氟乙烯单体。釜内氧含量低于20ppm后，方可加热聚合釜至75℃，一次性加入六氟丙烯3kg、全氟丙基乙烯基醚1kg，继续加入四氟乙烯至聚合釜压力为1.5MPa，达到反应压力后加入过氧化丁二酰150g，反应开始后持续补加四氟乙烯维持釜内压力为1.5MPa，并通过聚合釜夹套冷媒维持釜内温度为75±1℃，反应70分钟后加入过硫酸铵16g。四氟乙烯加入量达到950kg后停止反应。乳液经冷却分离石蜡，通过机械搅拌凝聚后干燥即得产品。实施例4：往3000L聚合釜中加入高纯水2000L、石蜡130kg以及全氟聚醚5kg，加入完毕后对聚合釜进行抽真空、充高纯氮交替除氧。当聚合釜氧含量低于20ppm后，可再次对聚合釜抽真空，然后往聚合釜中加入四氟乙烯单体。釜内氧含量低于20ppm后，方可加热聚合釜至70℃，一次性加入六氟丙烯2kg、全氟丙基乙烯基醚1kg，继续加入四氟乙烯至聚合釜压力为1.7MPa，达到反应压力后加入过氧化丁二酰300g，反应开始后持续补加四氟乙烯维持釜内压力为1.7MPa，并通过聚合釜夹套冷媒维持釜内温度为70±1℃，反应80分钟后加入过硫酸铵15g。当四氟乙烯加入量达到500kg时再一次性加入三氟氯乙烯2kg。四氟乙烯加入量达到1100kg后停止反应。乳液经冷却分离石蜡，通过机械搅拌凝聚后干燥即得产品。实施例5：往3000L聚合釜中加入高纯水2000L、石蜡130kg以及全氟聚醚6kg，加入完毕后对聚合釜进行抽真空、充高纯氮交替除氧。当聚合釜氧含量低于20ppm后，可再次对聚合釜抽真空，然后往聚合釜中加入四氟乙烯单体。釜内氧含量低于20ppm后，方可加热聚合釜至95℃，一次性加入三氟氯乙烯4kg、全氟丙基乙烯基醚2kg，继续加入四氟乙烯至聚合釜压力为2.0MPa，达到反应压力后加入过氧化丁二酰700g，反应开始后持续补加四氟乙烯维持釜内压力为2.0MPa，并通过聚合釜夹套冷媒维持釜内温度为95±1℃，反应30分钟后加入过硫酸铵10g。当四氟乙烯加入量达到300kg时再一次性加入六氟丙烯3kg。四氟乙烯加入量达到1000kg后停止反应。乳液经冷却分离石蜡，通过机械搅拌凝聚后干燥即得产品。实施例6：往3000L聚合釜中加入高纯水2000L、石蜡100kg以及全氟聚醚6kg，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，其特征是，在聚合釜中加入高纯水、稳定剂以及全氟类表面活性剂后，对聚合釜进行抽真空以及除氧，当聚合釜内氧含量低于20ppm后，加入部分四氟乙烯单体，加热聚合釜至反应温度后，加入改性单体，继续加入四氟乙烯单体至反应压力，达到反应压力后，加入水溶性引发剂，开始聚合反应，持续补加四氟乙烯单体维持反应压力，保持聚合釜反应温度，当四氟乙烯单体达到加入量后停止反应，将反应乳液经冷却后分离出稳定剂，搅拌凝聚干燥即得，其中以高纯水质量比计，稳定剂加入量为3%~8%，全氟类表面活性剂加入量为0.05~0.5%，四氟乙烯单体加入量为30~55%，所述水溶性引发剂为过硫酸铵与过氧化丁二酰的组合引发剂，过硫酸铵与过氧化丁二酰质量比为1:5~100，以高纯水质量比计，过氧化丁二酰加入量为0.001%~0.05%，其中过氧化丁二酰在反应压力达到后即加入，持续搅拌反应20~90分钟后再加入过硫酸铵，以四氟乙烯单体总加入量质量比计，改性单体加入量为0.05~1.5%，所述反应压力为1.5~3.5MPa，所述反应温度控制在65~105℃之间。

【技术特征摘要】
1.一种改性聚四氟乙烯分散树脂的制备方法，其特征是，在聚合釜中加入高纯水、稳定剂以及全氟类表面活性剂后，对聚合釜进行抽真空以及除氧，当聚合釜内氧含量低于20ppm后，加入部分四氟乙烯单体，加热聚合釜至反应温度后，加入改性单体，继续加入四氟乙烯单体至反应压力，达到反应压力后，加入水溶性引发剂，开始聚合反应，持续补加四氟乙烯单体维持反应压力，保持聚合釜反应温度，当四氟乙烯单体达到加入量后停止反应，将反应乳液经冷却后分离出稳定剂，搅拌凝聚干燥即得，其中以高纯水质量比计，稳定剂加入量为3%~8%，全氟类表面活性剂加入量为0.05~0.5%，四氟乙烯单体加入量为30~55%，所述水溶性引发剂为过硫酸铵与过氧化丁二酰的组合引发剂，过硫酸铵与过氧化丁二酰质量比为1:5~100，以高纯水质量比计，过氧化丁二酰加入量为0.001%~0.05%，其中过氧化丁二酰在反应压力达到后即加入，持续搅拌反应20...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨作宁，赵俊杰，屈军，
申请(专利权)人：江西理文化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36