一种采用氟醚磺酸盐制备26型氟橡胶的制备方法技术

一种采用氟醚磺酸盐制备26型氟橡胶的制备方法，属于高分子材料氟弹性体合成技术领域。包括以下步骤：1）在密闭聚合反应釜中吹扫氮气除氧，加入去离子水、乳化剂、磷酸氢二钠、过硫酸钾、丙二酸二乙酯、偏氟乙烯、六氟丙烯，所述乳化剂为氟醚磺酸盐；2）反应压力为3.0–7.0Mpa，反应温度为50–120℃，开启搅拌桨，转速为300–700r/min，0.5-2.5小时后结束反应，制得氟橡胶乳液；3）用氯化钙进行凝聚，将凝胶后的固体颗粒用去离子水洗涤至泡沫消失，真空干燥制得成品。上述一种采用氟醚磺酸盐制备26型氟橡胶的制备方法，提高了氟橡胶分子量，改善了分子量分布及力学性能，且保护环境。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于高分子材料氟弹性体合成
。包括以下步骤：1）在密闭聚合反应釜中吹扫氮气除氧，加入去离子水、乳化剂、磷酸氢二钠、过硫酸钾、丙二酸二乙酯、偏氟乙烯、六氟丙烯，所述乳化剂为氟醚磺酸盐；2）反应压力为3.0–7.0Mpa，反应温度为50–120℃，开启搅拌桨，转速为300–700r/min，0.5-2.5小时后结束反应，制得氟橡胶乳液；3）用氯化钙进行凝聚，将凝胶后的固体颗粒用去离子水洗涤至泡沫消失，真空干燥制得成品。上述，提高了氟橡胶分子量，改善了分子量分布及力学性能，且保护环境。【专利说明】
本专利技术属于高分子材料氟弹性体合成
，具体为一种采用氟醚磺酸盐制备 26型氟橡胶的制备方法。
技术介绍
26型氟橡胶是指偏氟乙烯（VDF)和六氟丙烯（HFP)混合单体在乳化剂作用下，按 照一定比例共聚而成的二元高分子氟弹性体，具有优异的耐化学品性、耐热性及物理机械 性能，被广泛应用于密封圈、垫片、油封等领域。 目前，全氟辛酸及其衍生物作为乳化剂用于26型氟橡胶生产，其主要作用是均匀 分散氟橡胶初级微粒以保证氟橡胶乳液的稳定，是工业化生产26型氟橡胶的必要助剂。但 科学家发现全氟辛酸及其衍生物很难从环境中降解，并会影响生物生长发育，因此，全氟辛 酸及其衍生物逐渐被禁止在氟聚合物的生产中使用，开发绿色PFOA替代物成为氟聚合物 企业必然任务。为避免使用全氟辛酸，国内氟橡胶生产企业纷纷研究开发全氟辛酸替代品， 但也存在聚合反应速度过快，氟橡胶分子量太小，聚合生产的氟橡胶强度差，硫化不均，影 响最终产品的性能等问题。 国内外氟橡胶生产企业在选用乳化剂方面做了很多工作，涉及的专利有： 专利CN1351616A公开了一种氟单体聚合的方法，该方法以全氟聚醚羧酸或其铵盐为 乳化剂，减小了乳液粒度，获得了性能良好的含氟聚合物水分散体，以此来提高氟聚合物加 工性能。 专利US6395848B1公开了采用至少两种含氟表面活性剂组合的含水分散体方法。 该方法采用一种全氟聚醚羧酸、磺酸或其衍生物，可以提高混合单体共聚率与聚合速率，改 善乳液颗粒粒径。 专利CN101745338A公开了一种不含全氟辛酸的含氟聚合物的制备方法，该方法 采用一种或多种非PF0A/PF0S的含氟表面活性剂应用于含氟乳液的聚合工艺，具有一定的 乳化和分散效果，基本上能达到产品质量要求。 专利CN103951772A公开了一种适用于制备不含全氟辛酸或全氟辛磺酸的含氟聚 合物的方法。该方法采用聚多氟烷氧基醚酸作为乳化剂，能满足环保要求，并可使聚合反应 时间缩短至4-6小时，提高了聚合反应的成本效益。 专利CN101218264A公开了一种使用全氟聚醚表面活性剂进行的氟化单体的水乳 液聚合。该方法可替代PF0A/PF0S用于氟化单体的乳液聚合，获得了稳定分散的含氟聚合 物水分散体。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于设计提供一种采用氟醚磺酸盐 制备26型氟橡胶的制备方法的技术方案，该方法能改善乳液颗粒粒径，提高聚合速率，缩 短聚合反应时间；不仅可以达到使用全氟辛酸生产的26型氟橡胶的性能，而且避免了全氟 辛酸的使用，具有良好的应用前景。 所述的，其特征在于包括以下 步骤： 1) 在密闭聚合反应釜中吹扫氮气除氧，加入去离子水、乳化剂、磷酸氢二钠、过硫酸钾、 丙二酸二乙酯、偏氟乙烯、六氟丙烯，所述乳化剂为氟醚磺酸盐；所述去离子水的用量为偏 氟乙烯和六氟丙烯总质量的150-350%，所述氟醚磺酸盐的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质 量的0. 1-2. 5%，所述磷酸氢二钠的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0. 1-0. 5%，所述过 硫酸钾的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0. 1-2. 0%，所述丙二酸二乙酯的用量为偏氟 乙烯和六氟丙烯总质量的〇. 15-2. 3% ;六氟丙烯、偏氟乙烯的质量比为3-7:10-14 ; 其中氟醚磺酸盐，具有以下结构通式： 【权利要求】1. ，其特征在于包括以下步骤： 1) 在密闭聚合反应釜中吹扫氮气除氧，加入去离子水、乳化剂、磷酸氢二钠、过硫酸钾、 丙二酸二乙酯、偏氟乙烯、六氟丙烯，所述乳化剂为氟醚磺酸盐；所述去离子水的用量为偏 氟乙烯和六氟丙烯总质量的150-350%，所述氟醚磺酸盐的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质 量的0. 1-2. 5%，所述磷酸氢二钠的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0. 1-0. 5%，所述过 硫酸钾的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0. 1-2. 0%，所述丙二酸二乙酯的用量为偏氟 乙烯和六氟丙烯总质量的〇. 15-2. 3% ;六氟丙烯、偏氟乙烯的质量比为3-7:10-14 ; 其中氟醚磺酸盐，具有以下结构通式：其中 R 为 F，Cl, ;X 为 2-4 ;Y 为 1-3 ;M 为 K，Na ; 2) 反应压力为3. 0 - 7. OMpa，反应温度为50 - 120°C，开启搅拌桨，转速为300 - 700r/ min，0. 5-2. 5小时后结束反应，制得氟橡胶乳液； 3) 用氯化钙进行凝聚，氯化钙的用量为乳液质量的0. 05-0. 55%，将凝胶后的固体颗粒 用去离子水洗涤至泡沫消失，洗涤液电导率降至4-6y s/cm以下，进而在90-KKTC下真空 干燥15-20小时，制得成品。2. 如权利要求1所述的，其特征在 于步骤1)中：所述去尚子水的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的200-300%，所述氟醚 磺酸盐的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的〇. 5-2. 0%，所述磷酸氢二钠的用量为偏氟 乙烯和六氟丙烯总质量的〇. 2-0. 4%，所述过硫酸钾的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量 的0. 5-1. 5%，所述丙二酸二乙酯的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0. 2-2. 0% ;偏氟乙 烯、六氟丙烯的质量比为4-6:11-13。3. 如权利要求1所述的，其特征在于 步骤1)中：所述去尚子水的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的220-260%，所述氟醚磺酸 盐的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的I. 〇_1. 5%，所述磷酸氢二钠的用量为偏氟乙烯和 六氟丙烯总质量的〇. 3%，所述过硫酸钾的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0. 8-1. 0%， 所述丙二酸二乙酯的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的〇. 5-1. 5% ;偏氟乙烯、六氟丙烯 的质量比为5:12。4. 如权利要求1所述的，其特征在 于步骤2)中：反应压力为4. 0 - 6. OMpa，反应温度为70 - 100°C，开启搅拌桨，转速为400 - 600r/min，1-2小时后结束反应。5. 如权利要求1所述的，其特征在于 步骤2)中：反应压力为4. 5-5. 5Mpa，反应温度为80 - 90°C，开启搅拌桨，转速为450 - 550r/ min，1.5小时后结束反应。6. 如权利要求1所述的，其特征在于 步骤3)中：洗涤液电导率降至s/cm以下，进而在93-95°C下真空干燥16-18小时，制得 成品。【文档编号】C08F6/22GK104356276SQ201410618549【公开日】2015年2月18日 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用氟醚磺酸盐制备26型氟橡胶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）在密闭聚合反应釜中吹扫氮气除氧，加入去离子水、乳化剂、磷酸氢二钠、过硫酸钾、丙二酸二乙酯、偏氟乙烯、六氟丙烯，所述乳化剂为氟醚磺酸盐；所述去离子水的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的150‑350%，所述氟醚磺酸盐的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0.1‑2.5%，所述磷酸氢二钠的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0.1‑0.5%，所述过硫酸钾的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0.1‑2.0%，所述丙二酸二乙酯的用量为偏氟乙烯和六氟丙烯总质量的0.15‑2.3%；六氟丙烯、偏氟乙烯的质量比为3‑7:10‑14；其中氟醚磺酸盐，具有以下结构通式： 其中R为F，Cl，Br；X为2‑4；Y为1‑3；M为K，Na；2）反应压力为3.0–7.0Mpa，反应温度为50–120℃，开启搅拌桨，转速为300–700r/min，0.5‑2.5小时后结束反应，制得氟橡胶乳液；3）用氯化钙进行凝聚，氯化钙的用量为乳液质量的0.05‑0.55%，将凝胶后的固体颗粒用去离子水洗涤至泡沫消失，洗涤液电导率降至4‑6μs/cm以下，进而在90‑100℃下真空干燥15‑20小时，制得成品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗国祥，
申请(专利权)人：浙江孚诺林化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33