由VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物制备的制品制造技术

本发明专利技术涉及VDF‑共‑(TFE或TrFE)聚合物，其具有至少约1000000g/摩尔的分子量和低于约240℃的熔化温度。VDF共聚物含有至少约50摩尔％的VDF单体，并且可包括一定量的至少一种其它单体。可使用VDF共聚物来形成具有结点‑原纤维结构的膜。膜的孔隙率百分比为至少25％。可通过润滑VDF共聚物、将经润滑的聚合物在压力和低于VDF聚合物熔点的温度下形成预制件材料并且在低于VDF共聚物的熔化温度的温度下使预制件材料膨胀来形成VDF‑共‑(TFE或TrFE)聚合物膜。还提供了致密的VDF共聚物制品、填充的VDF共聚物膜和VDF共聚物纤维。

By VDF (TFE or TrFE) were prepared by polymer products

The invention relates to a total of VDF (TFE or TrFE) polymer, its molecular weight is at least about 1000000g/ Moore and less than about 240 DEG C melting temperature. The VDF copolymer contains at least about 50 mol% VDF monomer, and may include a certain amount of at least one other monomer. You can use the VDF copolymer to form a node fibril structure of membrane. The porosity percentage of the film is at least 25%. The lubrication of VDF copolymer, the lubricating polymer below the melting point of a polymer VDF in pressure and temperature to form prefabricated material and in the melting temperature is below the temperature of the VDF copolymer preform material expands to form the VDF Total (TFE or TrFE) polymer film. Dense VDF copolymer products, filled VDF copolymer membranes and VDF copolymer fibers are also provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物制备的制品领域本专利技术一般涉及VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物，更具体而言涉及含有VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物的多孔制品，其中，所述制品具有结点和原纤维微结构以及低于约240℃的熔化温度。本专利技术还提供用于由VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物形成多孔制品的方法。
技术介绍
本领域中已知微孔氟聚合物膜可用于多种应用。由微孔氟聚合物膜制成的制品具有以下性质，如韧性、冲击强度、耐磨性、低摩擦系数、抗伽马辐射性以及对溶剂和腐蚀性化学物质侵蚀的抗性。由于与微孔含氟聚合物膜相关的有利特性，微孔含氟聚合物膜已经用于各种应用中，例如水过滤、透析、电池隔膜、通风口、脱盐和气体分离。在现有的许多微孔氟聚合物膜中，聚偏二氟乙烯(PVDF和PVDF共聚物)膜具有优异的耐化学性、耐热性和耐辐射性。PVDF的共聚物也用于压电和电致伸缩(electrostrictive)应用中。PVDF膜通常通过溶剂诱导相分离或热诱导相分离方法形成。然而，这种常规方法具有不期望的特征或属性，例如，需要高的溶剂水平和在高于PVDF聚合物的熔化温度下加工。此外，常规方法导致机械特性弱和/或昂贵的制品。因此，现有技术中对制备不需溶剂且在低于熔融温度下加工、具有高强度并且高度多孔的PVDF共聚物制品的方法存在需求。概述一种实施方式涉及制备偏二氟乙烯(VDF)共聚物制品的方法，该方法包括:(1)润滑分子量为至少约1000000g/摩尔且含有约50摩尔％至约85摩尔％VDF单体的VDF共聚物，以形成经润滑的VDF共聚物；(2)在低于VDF共聚物的熔化温度的温度下对经润滑的VDF共聚物施加压力，以形成预制件；以及(3)在低于VDF共聚物的熔化温度的温度下使预制件膨胀，以形成具有由原纤维互连的结点结构的多孔制品。在一个实施方式中，可在比VDF共聚物的熔化温度低约80℃或更少的温度下压延或柱塞式挤出经润滑的VDF共聚物。第二实施方式涉及制造薄而坚固的多孔制品的方法，包括(1)对经润滑的偏二氟乙烯(VDF)共聚物施加压力和低于VDF共聚物的熔化温度下的加热，以形成预制件制品。然后在低于VDF共聚物的熔化温度的温度下使预制件制品膨胀，以形成多孔制品。多孔制品具有通过原纤维互连的结点微结构。在一个实施方式中，可在比VDF共聚物的熔化温度低约80℃或更少的温度下压延或柱塞式挤出经润滑的VDF共聚物。第三实施方式涉及多孔制品，其包括膨胀的偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，所述膜具有由原纤维互连的结点的微结构。VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔，并包含至少约50摩尔％的VDF单体。VDF共聚物的熔化温度低于约240℃。VDF共聚物膜的孔隙率为至少约25％。在一个或多个示例性实施方式中，VDF共聚物包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的一种或多种共聚单体。第四实施方式涉及多孔制品，其包括膨胀的偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，所述膜具有由原纤维互连的结点的微结构。VDF共聚物可含有少于约65摩尔％的VDF单体。VDF共聚物的熔化温度低于约240℃。另外，VDF共聚物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单体。VDF共聚物膜的孔隙率为至少约25％，且在至少一个方向上的基体拉伸强度为至少约55MPa。第五实施方式涉及预制件制品，所述制品包括内聚性(cohesive)的非膨胀偏二氟乙烯(VDF)共聚物。VDF共聚物含有少于约65摩尔％的VDF单体。另外，VDF共聚物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单体。进一步，VDF共聚物的熔化温度低于约240℃。第六实施方式涉及多孔制品，其包括多孔偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，所述膜具有结点-原纤维结构。VDF共聚物的分子量为至少约1000000g/摩尔。VDF共聚物膜具有与VDF共聚物的熔化温度相关的第一吸热温度和与结点-原纤维结构相关的第二吸热温度。第一吸热温度和第二吸热温度均不超过240℃。另外，VDF共聚物在至少一个方向上的基体拉伸强度为至少约65MPa。VDF共聚物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单体。第七实施方式涉及由VDF共聚物形成的多孔制品，所述共聚物含有至少约50摩尔％的VDF单体。所述多孔制品具有由原纤维互连的结点微结构、与VDF共聚物的熔化温度相关的第一吸热温度和与结点-原纤维结构相关的比熔化温度高至少10℃的第二吸热温度。第一和第二吸热温度均低于240℃。VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔。另外，VDF共聚物可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单体。第八实施方式涉及经填充的VDF共聚物制品，所述制品包括：具有低于约240℃的熔化温度和至少约1000000g/摩尔的分子量(Mw)的VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物膜，以及至少一种填充材料。填充材料相对于经填充的VDF共聚物制品的总重量可以是约1％至约80％的量。在一个示例性实施方式中，VDF共聚物制品的孔隙率低于约10％。第九实施方式涉及用于制备致密制品的方法，所述方法包括压延VDF共聚物(例如不含润滑剂)以形成致密VDF-TFE制品。VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔，熔化温度低于约240℃。第十实施方式涉及致密制品，其包括偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，所述膜的孔隙率低于约10％。VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔。在至少一个实施方式中，VDF共聚物包括至少约50摩尔％的VDF单体。第十一实施方式涉及制备偏二氟乙烯(VDF)共聚物纤维的方法，该方法包括:(1)润滑分子量为至少约1000000g/摩尔的VDF共聚物，以形成经润滑的VDF共聚物；(2)在低于VDF共聚物的熔化温度的第一温度下对经润滑的VDF共聚物施加压力，以形成预制件；(3)在长度方向上切割预制件；以及(4)在低于VDF共聚物的熔化温度的第二温度下将所述经切割的预制件拉伸成VDF共聚物纤维。第十二实施方式涉及VDF共聚物纤维，所述纤维包括具有低于约240℃的熔化温度和至少约1000000g/摩尔的分子量(Mw)的VDF-共-(TFE或TrFE)聚合物。第十三实施方式涉及制备膨胀的偏二氟乙烯(VDF)共聚物制品的方法，该方法包括:(1)在不存在润滑剂的情况下在低于VDF共聚物的熔化温度的第一温度下压延分子量为至少约1000000g/摩尔并包含约50摩尔％至约85摩尔％VDF单体的VDF共聚物，以形成致密的VDF共聚物制品；以及(2)在低于所述VDF共聚物的熔化温度的第二温度下使所述致密制品膨胀，以形成膨胀的VDF共聚物制品(例如，膨胀的VDF带状物或膨胀的VDF薄膜)。第十四实施方式涉及偏二氟乙烯(VDF)共聚物树脂，其包括含有约50摩尔％至约85摩尔％的VDF并具有至少约1000000g/摩尔的分子量和低于约240℃的熔化温度的无规VDF共聚物。VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔。VDF共聚物树脂可包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备偏二氟乙烯(VDF)共聚物制品的方法，该方法包括:润滑分子量为至少约1000000g/摩尔且含有约50摩尔％至约85摩尔％VDF的VDF共聚物，以形成经润滑的VDF共聚物；在低于所述VDF共聚物的熔化温度的温度下对所述经润滑的VDF共聚物施加压力，以形成预制件；以及在低于所述VDF共聚物的熔化温度的温度下使所述预制件膨胀，以形成具有由原纤维互连的结点的结构的多孔制品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.29 US 62/030,442;2015.07.28 US 14/811,1001.一种制备偏二氟乙烯(VDF)共聚物制品的方法，该方法包括:润滑分子量为至少约1000000g/摩尔且含有约50摩尔％至约85摩尔％VDF的VDF共聚物，以形成经润滑的VDF共聚物；在低于所述VDF共聚物的熔化温度的温度下对所述经润滑的VDF共聚物施加压力，以形成预制件；以及在低于所述VDF共聚物的熔化温度的温度下使所述预制件膨胀，以形成具有由原纤维互连的结点的结构的多孔制品。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述施加压力步骤包括在低于所述VDF共聚物的所述熔化温度的温度下压延所述经润滑的VDF共聚物以形成所述预制件。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述压延在比所述熔化温度低约80℃或更少的温度下进行。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述施加压力步骤包括在低于所述VDF共聚物的所述熔化温度的温度下柱塞式挤出所述经润滑的VDF共聚物以形成所述预制件。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述柱塞式挤出在比所述熔化温度低约80℃或更少的温度下进行。6.如权利要求1所述的方法，还包括在膨胀前从所述预制件去除所述润滑剂。7.如权利要求1所述的方法，其中，所述VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述VDF共聚物的所述熔化温度低于约240℃。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述制品的孔隙率为至少约25％。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述VDF共聚物还包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种其他单体。11.如权利要求1所述的方法，还包括压缩所述多孔制品以形成致密制品。12.如权利要求1所述的方法，还包括将填充材料添加至所述VDF共聚物。13.一种制造薄而坚固的多孔制品的方法，包括对包含约50摩尔％至约85摩尔％的经润滑的偏二氟乙烯(VDF)共聚物施加压力和低于所述VDF共聚物的熔化温度下的加热，以形成预制件制品，然后在低于所述VDF共聚物的熔化温度的温度下使所述预制件制品膨胀，以形成多孔制品。14.如权利要求13所述的方法，其中，对所述经润滑的VDF共聚物的所述施加压力和加热包括在低于所述熔化温度的温度下压延所述经润滑的VDF共聚物，以形成所述预制件制品。15.如权利要求14所述的方法，其中，所述压延在比所述熔化温度低约80℃或更少的温度下进行。16.如权利要求13所述的方法，其中，对所述经润滑的VDF共聚物的所述施加压力和加热包括在低于所述熔化温度的温度下柱塞式挤出所述经润滑的VDF共聚物，以形成所述预制件制品。17.如权利要求16所述的方法，其中，所述柱塞式挤出在比所述熔化温度低约80℃或更少的温度下进行。18.如权利要求13所述的方法，还包括在低于所述VDF共聚物的熔化温度的温度下的所述膨胀之前去除所述润滑剂。19.如权利要求13所述的方法，其中，所述VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔。20.如权利要求13所述的方法，其中，所述VDF共聚物的所述熔化温度低于约240℃。21.如权利要求13所述的方法，其中，所述多孔制品的孔隙率为至少约25％。22.如权利要求13所述的方法，其中，所述多孔制品在至少一个方向上的基体拉伸强度为至少约55MPa。23.如权利要求13所述的方法，还包括压缩所述多孔制品以形成致密制品。24.如权利要求13所述的方法，还包括将至少一种填充材料添加至所述VDF共聚物。25.一种多孔制品，其包含：膨胀的偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，其具有由原纤维互连的结点的微结构，其中，所述VDF共聚物的分子量为约1000000g/摩尔至约100000000g/摩尔，以及其中，所述VDF共聚物含有至少50摩尔％的VDF单体。26.如权利要求25所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物的所述熔化温度低于约240℃。27.如权利要求25所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜的孔隙率为至少约25％。28.如权利要求25所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物还包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单体。29.如权利要求25所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜的熔化温度低于约240℃。30.如权利要求25所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜包含至少一种填充材料。31.一种多孔制品，其包含：膨胀的偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，其具有由原纤维互连的结点的微结构，其中，所述VDF共聚物含有少于约65摩尔％的VDF单体。32.如权利要求31所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜的熔化温度低于约240℃。33.如权利要求31所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物进一步包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种单体。34.如权利要求31所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜的孔隙率为至少约25％。35.如权利要求31所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜在至少一个方向上的基体拉伸强度为至少约55MPa。36.如权利要求31所述的多孔制品，其中，所述VDF共聚物膜包含至少一种填充材料。37.一种预制件制品，其包含：内聚性的未膨胀偏二氟乙烯(VDF)共聚物，其中，所述VDF共聚物含有少于约65摩尔％的VDF单体。38.如权利要求37所述的预制件制品，其中，所述VDF共聚物进一步包含约0.001摩尔％至约10摩尔％的量的至少一种共聚单体。39.如权利要求37所述的预制件制品，其中，所述VDF共聚物的熔化温度低于约240℃。40.一种多孔制品，其包含：多孔偏二氟乙烯(VDF)共聚物膜，其具有结点-原纤维结构，其中，所述VDF共聚物的分子量为至少约1000000g/摩尔，其中，所述VDF共聚物膜具有与所述VDF共聚物相关的第一吸热温度和与所述结点-原纤维结构相关的第二吸热温度，以及其中，所述第一和第二吸热温度不超过约240℃。41.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·A·斯布里格里亚，G·J·谢弗，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US