用于熔融加工的含氟聚合物组合物制造技术

技术编号:1608845 阅读:175 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种具有优异的耐化学品渗透的组合物,含有(A)四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物,(B)由四氟乙烯聚合直接获得的熔融可流动的聚四氟乙烯,和(C)由辐解不可熔融流动的高分子量的聚四氟乙烯获得的低分子量的聚四氟乙烯;A/(B+C)的重量比率是80/20~30/70;(A+B)/C的重量比率是99.99/0.01~90/10。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及熔融加工中使用的具有优异的耐化学品渗透的含氟聚 合物组合物。
技术介绍
PFA,即四氟乙烯(TFE)和全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)的共 聚物,具有优异的耐热和耐化学品性。PFA被用在诸如运输各类化学溶 液的管道、管子配件制品的熔融模塑中,用于制药工业中的管道、管件、 阀、传输容器,储存容器、泵和过滤器外壳的制造或加衬中,以及用于 其他加工如化工厂、半导体制造加工或液晶制造加工中;以及用于诸如 钢管、阀和管件制品的加衬中。在这些应用中,PFA暴露于高渗透性的化学物质,例如硫酸、盐酸、 氢氟酸、硝酸、氨、它们与过氧化氢或臭氧的混合物,光致抗蚀剂中使 用的加入了氟化表面活性剂的展开或剥落溶液,高浓度的臭氧蒸气,和 臭氧水。为了抑制由这些化学物质的渗透导致的对设备的腐蚀和在模塑 品上生成裂缝,希望PFA具有高的由挠曲寿命(有时称为MIT挠曲寿 命)度量的耐久性和改善的耐化学品渗透性。氮气渗透性通常被用作 PFA渗透性评价的一种方便的度量。商业PFA对氮气的渗透性一般为 0.8 ~ 1.2 x IO陽10 cm3 (STP) cm/cm2 sec cmHg。在曰本已公开专利申请2002-167488美国专利6,649,699中,通过将 PFA与低分子量的聚四氟乙烯共混,使PFA的耐渗透性得到了改善。 据报道,随着PTFE混合物比率的增加,耐渗透性得到了改善。低分子 量的PTFE可以是由PTFE聚合直接得到的熔融可流动的PTFE或通过对 高分子量(不可熔融加工的)的PTFE进行热分解或辐解得到的PTFE。 特别的,由于通过直接聚合得到的低分子量的PTFE比通过特殊处理如 辐解获得的低分子量的PTFE成本更低,并具有优异的热稳定性以及更 容易以高纯度获得,因此优选使用这种直接聚合得到的低分子量的 PTFE与PFA进行共混。然而,PFA+PTFE组合物中即使共混的PTFE的量增至20%或更高的水平,组合物在耐渗透性上的改善并不随PTFE 含量增加而成比例地提高。本专利技术的目的是提供由PFA和通过聚合直接 获得的熔融可流动的PTFE组成的具有改善的耐化学品渗透性的改善的 组合物。
技术实现思路
用于本专利技术的熔融加工的含氟聚合物组合物由三种成分(A) PFA, (B)由TFE聚合直接获得的熔融可流动的PTFE,和(C)由辐解不可熔 融流动的高分子量的PTFE获得的低分子量的PTFE组成。A/(B + C)的 重量比率在80/20 ~ 30/70之间,而(A + B)/C的重量比率在99.99/0.01 ~ 90/10之间。本专利技术的组合物与由两种组分PFA (A)和PTFE组成的组合物相比, 具有改善的耐渗透性。出乎意料地发现PTFE (B)和PTFE (C)具有协同效 果,且该协调效果大于它们当中任何一种的PTFE单独与PFA混合时的 效果。并且,用量少于PTFE(B)的PTFE(C)也可有效地降低渗透性。与 商业的PFA相比,PFA (A)和PTFE (B)中即使只含少量的PTFE (C),也 具有0.7 x 10"° cm3 (STP) cm/cm2 'sec . cm Hg或更低的4氐氮气渗透性。附图说明图1示出了用于盐酸渗透实验中的装置。具体实施例方式本专利技术的PFA (A)是TFE和PAVE的共聚物,其可通过传统的方法 如溶液聚合,乳液聚合,或悬浮聚合制造。用于共聚物中的PAVE可以 具有式1或2的结构。具体例子包括TFE与全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE) 的共聚物。该聚合物,有时也称作MFA,通常除PMVE外还包含一些 PPVE。优选的共聚单体包括全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)和全氟(乙 基乙烯基醚)(PEVE),其中以PEVE为更优选的共聚单体。200680041627.5说明书第3/8页(式1)<formula>formula see original document page 5</formula>(式1 ) : CF2=CF(OCF2CF)n-0-(CF2)mCF2XX是H或F。 N为介于0~4的整数。 m为介于0-7的整数。(式2)<formula>formula see original document page 5</formula>(式2 ) : CF2=CF(OCF2CF)q-0-CF2CFCF3I I CF3 CF3q为介于0~3的整数。在本专利技术中,PFA (A)中的PAVE含量优选为总PFA wt。/。的3wt。/o或 更高。如果该含量少于3wt。/。,则通过混合PTFE获得的组合物的耐久 性不令人满意。PAVE含量的下限优选为总PFA wty。的5 wt%。 一般而 言,随着含量的增加,组合物的耐久性得到改善。如果PAVE含量大于 20wt%,则将有损模塑品的高温力学性能。PAVE含量的上限优选为总 PFA wt %的15 wt%,更优选为总PFA wt %的10 wt%。用于本专利技术中的PFA (A)优选具有0.01 g/10 min或更高的熔体流动 速率(以下简称MFR) 。 MFR越低,则由组合物制得的制品的耐久性 越高。但如果MFR低于0.01 g/10 min,则难以对组合物进行熔融加工。 MFR的下限优选为0.05 g/10 min。可维持良好的耐久性的MFR的上限 为100 g/10 min,优选为70 g/10 min,更优选为40 g/10 min。 MFR小于 0.01 g/10 min的PFA和MFR大于0.01 g/10 min的PFA也可经混合来将 MFR调整到介于上述上限和下限之间。在本专利技术中,PTFE(B)和PTFE(C)与上述PFA(A)进行混合。PTFE (B)和PTFE (C)两者均是TFE均聚物或含1 wt。/。或更低的共聚单体如六 氟丙烯,全氟(烷基乙烯基醚),氟化烷基乙烯或氯氟乙烯的改性的 PTFE。PTFE (B)是不依靠热分解或辐解等处理而由TFE聚合直接获得的熔融可流动的PTFE (即可由实施例中描述的方法测量出熔体流动速 率),且具有的MFR为1 g/10 min或更高,优选为5 g/10 min。如果 MFR低于l g/10 min,则组合物的模塑性将降低。对MFR的上限没有 特别限制,但通常在1,000 g/10 min或更低的范围内选择。PTFE (B)可 通过传统方法如溶剂聚合,乳液聚合,和悬浮聚合TFE来制造。美国专 利3,067,262和6,060,167,日本已审查专利Sho 57-22043,以及美 国专利5,789,504中公开了这些方法。PTFE (C)是通过辐解不可熔融流动的高分子量的PTFE而获得的低 分子量的PTFE。这种不可熔融流动的PTFE通常被称为"模塑粉"或"细 粉,,。由于熔融可流动性随着PTFE分子量的降低而增加,因此可通过 测量PTFE的MFR作为辐解度函数来监视分子量降低的程度。本专利技术中 的PTFE (C)具有MFR的为0.01g/10 min或更高,优选为0.1 g/10 min 或更高。但如果MFR低于0.01 g/10min,则难以在组合物中均匀地分散 PTFE。对MFR的上限没有特别限制,但通常在1本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于熔融加工的含氟聚合物组合物,含有(A)四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物,(B)由四氟乙烯聚合直接获得的熔融可流动的聚四氟乙烯,和(C)由辐解不可熔融流动的高分子量的聚四氟乙烯获得的低分子量的聚四氟乙烯;A/(B+C)的重量比率在80/20~30/70之间;(A+B)/C的重量比率在99.99/0.01~90/10之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:S纳姆拉
申请(专利权)人:杜邦三井氟化物有限公司
类型:发明
国别省市:JP[]

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